Измерительный преобразователькрутящего momehta гребного винта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()845025

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.08.79 (21) 2808451/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.К .

G 01 L3/10

Гееудеретвеввый кемлтет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.81. Бюллетень №25

Дата опубликования описания 17.07.81 (53) УДК 531.781 (088.8) Ilo делам лзееретений и еткрытий (Z2) Авторы изобретения

Л. А. Андреева, М. О. Зюзликова и E. С. Осипов (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО

МОМЕНТА ГРЕБНОГО В ИНТА

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для определения крутящего момента гребных или воздушных -винтов.

Известное устройство для измерения осевого усилия и крутящего момента на валу гребного винта, содержащее узлы измерения осевого усилия и крутящего момента, встроенные в вал в районе ступицы винта, не обеспечивает требуемой точности измерения (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является измерительный преобразователь крутящего момента гребного винта, содержащий встроенный в вал торсионный упругий элемент и связанные с ним магнитные системы дифференциального преобразователя перемещений в электрический сигнал (2J.

Недостатком такого измерительного преобразователя также является низкая точность измерения, обусловленная влиянием изгибных деформаций упругого элемента от действия поперечных сил, действующих на вал со стороны гребного винта.

1

Целью изобретения является повышение точности измерения при изгибных деформациях упругого элемента.

Указанная цель достигается за счет того, что магнитные системы размещены на расстоянии

О,ЬИ+0,5 К

015 - К от крайнего сечения упругого элемента со стороны воздействия изгибающих сил, где

К= — -1-" —, М и P — заданные значения р ° и изгиба mего момента и поперечной силы, действующих на вал со стороны гребного винта, а L — длина упругого элемента.

На фиг. изображен описываемый измерительный преобразователь, разрез; на фиг. 2 — вид по стрелке А фиг. 1; на фиг. 315 сечение Б-Б фиг. 2.

Измерительный преобразователь крутящего момента гребного ви нта содержит встроенный в вал торсионный упругий элемент длиной L, который образован из калиброванного участка вала l и балочек 2 (фиг.

1 — 2), жестко связывающих крайние поперечные сечения участка вала. Балочки расположены концентрично оси вала и имеют прямоугольное сечение (поперечное), ориен845025

3 тированное своей наибольшей жесткостью на изгиб в радиальном направлении. В промежутке между балочками за одно целое с валом образованы две пары консольно свисающих от крайних сечений упругого эле-мента к его середине выступов 3 и 4, выполняюших роль кронштейнов для крепления магнитных систем преобразователя.

При этом на одной паре выступов закреплены ферритовые сердечники с катушками индуктивности 5 (фиг. 3), а на другой, связанной с противоположным сечением упругого элемента, ферритовые сердечники без катушек 6 (пластины, замыкающие магнитные потоки). Геометрические центры магнитных систем расположены в диаметрально противоположных точках поперечного сечения упругого элемента на расстоянии . 03М»-0,5К - os к от крайнего сечения со стороны воздействия сил, где К вЂ” безразмерный коэффициент, учитывающий расстояние от точки приложения изгибающих усилий гребного винта

" мы до упругого элемента и численно равныи — ыЗдесь М и Р— заданные значения изч у гибающего момента и поперечной силы,действующих на вал со стороны гребного винта, а L — длина торсионного элемента. Индуктивности катушек каждой из магнитных систем включены в контуры LC — генераторов 7 и 8.Частоты этих генераторов смешиваются смесителем 9. Разностная частота после формирования по фронту и амплитуде формирующим устройством 10 и усилителем 11 подается на регистрируюший прибор.

Под действием измеряемого крутящего момента М калиброванный участок вала 1 и балочки 2 испытывают деформации кручения. Выступы 3 и 4 смещаются относительно друг друга. Один из воздушных зазо4 ров 6 между сердечниками 5 и 6 увеличивается, а другой уменьшается. В результате изменяются пропорционально крутящему моменту индуктивности генераторов 7 и 8 и частота электрического сигнала на выходе усилителя 11.

Размещением магнитных систем на расCTOHHHH Q =0 333 0 5 К L OT KpaAHего

05» К чения упругого элемента со стороны воздействия изгибающих сил позволит обеспечить неизменным интегральное значение воздушных зазоров 8 в магнитных системах каждого из генераторов преобразователя и, как следствие, стабильность электрического сигнала на его выходе при изгибных деформациях упругого элемента. !

Формула изобретения

Измерительный преобразователь крутяшего момента гребного винта, содержащий встроенный в вал торсионный упругий элемент и связанные с ним магнитные системы дифференциального преобразователя перемещений в электрический сигнал, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерения при изгибных деформациях

25 упругого элемента, магнитные системы разом- о; -к, мешены на расстоянии а = - — — - — L от крайнего сечения упругого элемента со стороны воздействия изгибающих сил, где

К= — -, М„и Є— заданные значения иззо = p„„.!. гибаюшего момента и поперечной силы, действующих на вал со стороны гребного винта, а L — длина упругого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 4681!4, кл. G Ol 1. 1/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 547658, кл. G 01 1. 3/10, 19.12.75 (прототип).

845025 б

Фиг.2

Редактор О. Филиппова

Заказ 4134/1

Составитель Г. Целибеев

Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская . наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4