Магнитоупругий преобразователькрутящего momehta

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (si)821970 1

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву

1 (22) Заявлено 070679 (21) 2776241/18-10

Р1)М. К .з с присоединением заявки Йо—

G L 3/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.04,81, Бюллетень HP 14 (53) УДК 531.781 (088.8) Дата опубликования описания 150481 (72) Автор изобретения

А. Е. Дубинин (71) Заявитель (54 ) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА габариты и сложность установки преобразователя на вал.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения, уменьшение габаритов и упроще-. ние установки преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в .преобразователе магнитопроводы выполнены в виду полуколец, в пазах которых уложены петлевые обмотки, причем плоскости полуколец образуют прямоугольную систему, а обмотки полуколец, плоскости которых параллельны друг другу, включены

15 в противоположные плечи мостовой измерительной схемы.

Принципиальная схема преобразователя представлена на чертеже.

Магнитоупругий преобразователь

20 крутящего момента содержит упругий ферромагнитный вал 1 и неподвижную кольцевую электромагнитную систему, четыре наклонных магнитопровода

2-5 которой выполнены в виде полуколец из листовой электротехнической стали. Каждый из четырех полукольцевых магнитойроводов охватывает половину вала. Все плоскости полукольцевых магнитопроводов распо30 ложены под углом 45о к оси вала и

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента.

Известный электромагнитный торсиометр, содержащий упругий ферромагнитный вал и два П-образных электромагнита, расположенных под пряьым углом один к другому и ориентированных в направлениях возбуждаемых в валу положительных и отрицательных механических напряжений (1) . днако данный торсиометр не обеспечивает требуемой чувствительнбсти. и точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является магнитоупругий преобразователь крутящего момента, содержащий упругии ферромагнитный вал, неподвижную кольцевую электромагнитную систему, магнитопроводы которой расположены под углом 45 к оси вала и под уго

1 лом 90 друг к другу, и мостовую измерительную схему (2 .

Недостатком такого преобразователя является низкая. чувствительность и точность измерения,а также большие

1 - :- ::::п-, I

Куйбышевский институт инженеров железнодорржного:-:,Л -;-"- -.-,, транспорта

8219 70 под углом 90 о друг . к другу, образуя ,прямоугольную систему. Эта система . закреплена в корпусе б, выполненном из двух половин, в подшипниках которого расположен вал 1. В пазах .полукольцевых магнитопроводов 2-5 по их внутренним поверхностям уложены рас5 пределенные петлевые обмотки 7-10. Обмотки 7, 9 и 8, 10 полукольцевых магнитопроводов 2,4 и 3,5, расположенных параллельно друг другу, включены в противоположные плечи мостовой 10 измерительной схемы, запитанной напряжением 0„ . Для устранения взаимного влияния магнитопровоу ы отделены друг от друга немагнитными прокладками 11. 15

Магнитоупругий преобразователь крутящего момента работает следующим образом.

При отсутствии крутящего момента (М = 0)и полной изотропности вала 2р измерительная схема сбалансирована и .сигнал Uë 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 оси вала и под углом.

90 друг к другу. Под действием напряжений растяжения магнитная проницаемость вала в этом направлении увелйчивается, а под действием напряжений сжатия в перпендикулярном направлении — уменьшается. Это приводит к увеличению индуктивных и соответственно полных сопротивлений обмс ток одних параллельных полукольцевых

35 магнитопроводов и к уменьшению индуктивных и полных сопротивлений обмоток других параллельных полукольцевых магнитопроводов. В результате возникшей анизотропности вала меня- 4() .ются сопротивления плеч моста и на выходе появляется напряжение пропорциональное крутящему моменту V =KM.

При изменении знака момента на обратный сигнал U на выходе измерительной схемы также меняет свой знак.

Использование полукольцевых магнитопрбводов, образующих прямоугольную систему, повышает чувствительность и точность магнитоупругого . преобразователя крутящего момента; а также уменьшает его габариты и упрощает установку на вал.

Формула изобретения

Магнитоупругий преобразователь крутящего момента, содержащий уп- ругий ферромагнитный вал,. неподвижную кольцевую электромагнитную систему магнитопроводы которой расI о положены под углом 45 к оси вала о и под углом 90 друг к другу, и мостовую измерительную схему, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и .точности измерения, уменьшения габаритов и упрощения установки преобразователя, в нем магнитопроводы вйполнены в виде полуколец, в пазах которых уложены петлевые обмотки, причем плоскости полуколец образуют прямоугольную систему, а обмотки полуколец, плоскости которых параллельны друг другу, включены в противоположные плечи мостовой измери-. тельной схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 112899, кл. G 01 L 3/10.

2. Заявка Р 2601228/18-10 (052439), 10.04.78 (прототип).

Составитель Г. Целибеев

Редактор М. Хома Техред A.Âàáèíåö Корректор Л. Иван

Заказ 1800/64 Тираж 907 . Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уэгород, ул. Проектная, 4