Магнитоупругий преобразователь крутящего момента

 

ОГГ САНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик iii732694

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22)Заявлено 10.04.78 (2I) 2601228/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

G 01 L 3/10

Гасударственный комитет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень №17 (53) УДК

53 1.781 (088.8) Дата опубликования описания 0605 80 (72) Автор изобретения

А. Е. Дубинин

Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО

МОМЕНТА

Изобретение относится к силоизмерительной технике.

Известен электромагнитный торсиометр, содержащий ферромагнитный вал, два П-образных электромагнита, расположенных под прямым углом один к другому и ориентированных в направлениях возбуждаемых в валу положительных и.отрицательных механических напряжений, и мостовую измерительную схему (1).

Наиболее близким по технической сущности

- то к изобретению является магнитоупругий пре- образователь крутящего момента, содержащий ферромагнитный вал, неподвижную кольцевую электромагнитную систему и мостовую измерительную схему (2) .

Эти устроцства не обеспечивают требуемой чувствительности и точности измерений из-за наличия пульсаций в выходном сигнале и зависимости выходного напряжения от углового положения вала.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения.

Указанная цель в преобразователе достигается тем, что плоскости кольцевых магнитопроводов электромагнитной системы расположены под углом 45 к оси вала и под углом о

90 одна к другой, а их обмотки уложены в пазах магнитопроводов концентрично оси вала.

Преобразователь представлен на чертеже.

Магнитоупругий преобразователь крутящего момента содержит упругий ферромагнитный вал 1 и два кольцевых статора 2 и 3 иэ листовой электротехнической стали, охватывающих вал и расположенных под углом 45 к оси вала и под углом 90 один к другому.

Оба статора выполнены наклонными и закреплены в корпусе 4, в подшипниках которого располагается вал 1. В пазах кольцевых статоров 2 и 3 по их внутренним окружностям распределены петлевые обмотки 5 и 6. расположенные к плоскостям статоров под углом

О

45 . Обмотки 5 и 6 включены в плечи измерительного моста.

Магнитоупругий преобразователь крутящегс момента работает следующим образом. полно пронизывать магнитным потоком вал по окружности в местах сжатия и растяжения под углом 45 к образующей вала. Это, в свою очередь, позволит уменьшить пульсации выходного напряжения и устранить зависимость выходного напряжения от углового положения кольцевой системы статора относительно вала, что повысит чувствительность и точность измерения преобразователя, 10

Магнитоупругий преобразователь крутящего

1s момента, содержащий ферромагнитный вал, неподвижную кольцевую электромагнитную систему и мостовую измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности иэме20 рения, плоскости кольцевых магнитопроводов электромагнитной системы расположены под углом 45 к оси вала и под углом 90 одна к другой, а их обмотки уложены в пазах магнитопроводов концентрично оси вала.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 112899, кл. 6 01 (. 3/10, 1957.

2. Гинзбург В. Б. Магнитоупругие датчики, М., "Энергия", 1970, с. 57 (прототип).

ЦпИИПИ Заказ 1727/32 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 732Ь94

При отсутствии крутящего момента (М=О) и полной изотропности вала измерительная схема сбалансирована и сигнал U на выходе равен нулю.

При воздействии крутящего момента (Мф0) на ферромагнитный вал 1 на его поверхности возникают напряжения сжатия и растяжения, направленные под углом 45 к образующей и под прямым углом друг к другу.

Под действием напряжения растяжения магнитная проницаемость вала в этом направлении увеличивается, а под действием напряже ния сжатия в перпендикулярном направленщ уменьшается. Это приводит к увеличению ин дуктивного и, следовательно, полного сопро тивления обмотки одного статора и к уменьшению издуктивного и полного сопротивлений обмотки другого статора.

В результате возникшей аниэотропности вала меняются сопротивления плеч моста, и на выходе появляется напряжение, пропорциональное крутящему момеНту 0 =КМ.

При изменении знака момента на обратный меняется знак изменения магнитной проницаемости во взаимно перпендикулярных плоскостях вала, охваченных кольцевыми статорами с обмотками. Сигнал на выходе также меняет знак.

Использование магкитоупругого преобразователя крутящего момента позволит более

Формула изобретения