Преобразователь крутящего момента

 

Сееэ Советскик

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ (1815529 (6t) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 16.0579 (21) 2766098/18-10 (зз)м. к .з

G 01 L 3/10 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР ио Аелам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.03.81.6юллетемь Й9 11

Дата опубликования описания 250381 (53) УДК 531. 781 (088.83 (72) Авторы изобретения

Г. Х. Вяльямяэ и И. И. Тильк (71) Заявитель

Таллинский политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к силоиэмерительной технике и может быть использовано для измерения крутян1его момента на вращающихся и невращающихся валах.

Известен преобразователь крутящего момента, содержащий ведущий и ведомый валы, соединенные упругим элементом с расположенными на нем тензореэисторами, токосъемник, источник пи-тания и измерительный прибор f1).

Однако преобразователь крутящего момента не обеспечивает требуемой точности измерения.

Наиболее близким к предлагаемому пп технической сущности и достигаемому результату является преобразователь крутящего моМента, содержащий ведущий и ведомый валы, соединенные упругим элементом, измеритель угла. 20 скручивания вала с датчиком Холла, источник питания и измерительный прибор f21 .

Недостатком такого преобразователя является низкая точность измерения и отсутствие воэможности производить измерение момента на вращающихся валах.

Цель изобретения — повышение точности измерения. 30

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователе измеритель угла скручивания выполнен в виде скрепленного с ведомым валом коакснального цилиндра, с внутренней.поверхностью которого перпендикулярно оси упругого элемента связана подложка с размещенным на ней датчиком Холла, и связанной с ведущим валом магнитной системы, состоящей из магнитопровода и двух постоянных магнитов, расположенйых в плоскости перпендикулярной оси упругого элемента под углом к оси симметрии магнитной системы, проходящей через ось упругого элемента, причем линии полюсов постоянных магнитов параллельны оси упругого элемента и раэнонаправлены, а подложка с датчиком Холла расположена в воздушном зазоре магнитной системы между магнитопроводом и постоянными магнитами.

На фиг. 1 схематически изображен преобразователь, общий вид; на фиг. 2— то же, поперечный разрез; на фиг. 3 разрез A-A на фиг., 2; на фиг. 4 электрическая схема.

Преобразователь крутящего момента содержит датчик Холла 1 с подложкой

2, прикрепленной к цилиндру 3, кото815529 рый соединен жестко с ведомым валом

4. К ведущему валу 5 крепится магнитная сисоема с магнитопроводом 6 и простоянными магнитами 7, а с противоположной стороны противовес 8, причем постоянные магниты расположены .в плоскости перпендикулярной оси упру гого элемента 9 под углом р к оси симметрии магнитной системы (фиг. 4).

Угругий элемент 9 соединяет ведомый вал 4 с ведущим валом 5, на котором расположены контактные кольца 10 и защитная крышка 11 цилиндра 3. Через контактные кольца 10 и щетки 12 к токовым электродам 13 и холловским электродам 14 датчика Холла 1.(фиг. 4) подключены, соответственно, источник 35

15 стабиЛизированного тока и измерительный прибор 16.

Преобразователь работает следующим образом.

Под действием крутящего момента 2О вследствие деформации упругого элемента 9 датчик Холла 1 перемещается в воздушном зазоре магнитной системы, обраЗованном магйитопроводом 6 и постоянными магнитами 7. При отсутствии крутящего момента участки датчика Холла 1, пронизываемые магнитными потоками (заштрихованные участки датчика

Холла 1 на фиг. 4), расположены симметрично относительно холловских электродов 14 и напряжение между ними равно нулю. При наличии крутящего момента вследствие деформации упругого элемента 9 магнитная. система с постоянными магнитами 7 переместится на угол са (фиг. 2) и участки площади датчика Холла 1, пронизываемые магнитными потоками, переместятся несимметрично относительно холловских электродов 14 и между ними появится напряжение, пропорциональное измеряемому 40 крутящему моменту, полярность которого при питании постоянным током,или фаза при питании переменным током) зависит от направления вращения ведущего вала.

Формула изобретения

Преобразователь крутящего момента„ содержащий ведущий и ведомый валы, соединенные упругим элементом, измеритель угла скручивания вала с датчиком Холла, источник питания и измерительный прибор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точноСти измерения, измеритель угла скручивания выполнен в виде скрепленного с ведомым валом коаксиального цилиндра, с внутренней поверхностью которого перпендикулярно оси упругого элемента связана подложка с размещенным иа ней датчиком Холла, и связанной с ведущим валом магнитной системы, состоящей из магнитопровода и двух постоянных магнитов, расположенных в плоскости перпендикулярной оси упругого элемента под углом к оси сим- . метрии магнитной системы, проходящей через ось упругого элемента, причем линии полюсов постоянных магнитов параллельны оси упругого элемента и разнонаправлены, а подложка с датчиком Холла расположена в воздушном зазоре магнитной системы между магнитопроводом и постоянными магнитами.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Макарова P. A. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие.

И., "Машиностроение, 1975, с. 141 143.

2. Авторское свидетельство СССР

9 121961, кл. G 01 L 3j10, 31.05.59 (прототип).

815529

4-4

ФАЗ

ФиаФ

Составитель Г. Целибеев

Редактор A. Мишкина Техред Е.Гаврилешко Корректор Н. Стец

Заказ 1020/68

Тираж 907 Подписное

ВНКИпИ Государственного комитета СССР

IIO делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

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