Способ измерения вращающего момента на оси

 

(72) Автор. изобретения

А.Ф.Романченко

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе--,. .: (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗИЕРЕНИй ВРАЩАЮЩЕГО ИОИЕНТА НА ОСИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении вращающих моментов в подвижных частях устройств.

Известный компенсационный способ измерения вращающего момента путем создания компенсирующего момента, направленного навстречу измеряемому, не обеспечивает требуемого быстродействия ).1 ).

Я

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ измерения вращающего момента на оси путем создания зависящего от угла поворота оси противодействующего момента 2).

° ° едостатком этого способа также является низкое быстродействие процесса измерения при скачкообразном изменении измеряемого момента, обусловленное инерционностью оси вращения.

Целью изобретения является повьг шение быстродействия процесса измерения.

Указанная цель достигается за счет того, что до окончания переходного процесса от совместного действия измеряемого и противодействующего моментов при фиксированном угле поворота оси прокладывают и через заданный угол поворота до окончания результирующего переходного процесса снимают дополнительный противодействующий момент, по величине заведомо больший разности измеряемого н противодействующего моментов и регистрирующий временные интервалы между моментами времени достижения фиксированных угловых положений оси.

На фиг. 1 представлено устройство, реалиэукщее способ измерения момента; на фиг. 2 — временная диаграмма изменения угла отклонения оси вращения.

ЗО

87099

Устройство ((фиг. 1) содержит ось вращения 1, установленную в подшипниках 2, к которой прикладывается измеряемый момент И, спиральную пружину 3 для создания противодействующего момента Мпр, датчик угла

4 положения оси и служащее для создания дополнительного противодействующего момента моментное устройство

5, управляющий вход которого связан tO с выходом датчика угла 4.

Устройство, реализующее способ измерения момента, работает следующим образом.

Под действием измеряемого вращающего момента Мц,ось вращения 1 начинает изменять свое угловое положение (К> стремясь достичь своего мак-.. симального угла отклонения с о(фиг. 21 определяемого величиной измеряемого момента М14. В момент установления угла (fg должно соблюдаться равенство

М = МцрОднако до окончания переходноК го процесса от совместного действия измеряемого ф„и противодействующего

hh p моментов при фикаированном угле поворота ф..1 оси вращения 1 с выхода датчика угла 4 подается сигнал на ! управляющий вход моментного устройства 5, которое прикладывает к оси 1 дополнительный противодействующий момент М по величине заведомо больший разности измеряемого и противодействующего моментов, стремящийся возвратить ось вращения в начальное . угловое положение =0).

Однако через заданный угол поворота до окончания результирующего переходного процесса от действия измеряемого и противодействующих моментов, определяемый значением углового 40 положения оси ф, сигнал с управляющего входа моментного устройства снимается и, следовательно, снимается действие на ось 1 дополнительного противодействующего момента М . 45

Под действием измеряемого момента ось вращения . снова начинает увеличивать

;угол(6 своего отклонения, стремясь . к максимальной величине своего отклонения Фо . При достижении угла от" 50 клонения оси 0 опять подается сигнал с датчика угла на моментное устройство, вызывая появление на оси мо мента МА. После этого цикл изменения углового положения оси 1 повторяется.

По величине регистрируемых временных интервалов 1:, между моментами времени достижения фиксированных угловых

1 4 положений. оси судят о величине измеряемого момента.

Период одного импульса изменения углового положения оси, а следовательно и частота . следования импульсов с датчика угла 4 определяется крутизной кривой переходного процесса изменения углового положения ц .оси l.

Так, например, при изменении величины измеряемого моментаМц на дЩ1 изменится величина максимального отклонения оси.вращения l на Ьо(р(фиг. 2).

Это приводит к изменению (росту) крутизны кривой 0С= Е(Ц между уровнями отклонения оси 0(„и а(, а следовательно, к изменению периода (частоты) колебаний Т углового положения оси l.

Выбор порога 0(„ — а переключения моментного устройства позволяет получить величину периода Т значительно меньше длительностит, установления максимального углового положения оси 1, определяемого величиной измеряемого момента при скачкообразном его изменении

Использование способа позволит повысить быстродействие процесса измерения вращающего момента на оси за счет использования колебательного режима изменения углового положения оси.

Формула изобретения

Способ измерения вращающего момента на оси путем создания зависящего от угла поворота оси противодействующего момента, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения быстродействия процесса измерения, до окончания переходного процесса от совместного действия измеряемого и противодействующего моментов при фиксированном угле поворота оси прикладывают и через заданный угол поворота до окончания результирующего переходного процесса снимают дополнительный противодействующий момент, по величине заведомо больший разности измеряемого и противодействующего моментов, и регистрируют, временные интервалы между моментами времени достижения фиксированных угловых положений оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Потапов Л.А. н др. Измерение вращакнцих моментов и скоростей.вращения микроэлектродвигателей. М., "Энергия", 1974, с. 4б-48.

2. Электрические измерения. Под ред. А.В.Фремке, Л.О., "Энергия", 1973, с. 59-60 (прототип).

870991 фиг. Я . Составитель Г.Целибеев

Редактор О.Филиппова Техред М.Рейвес Корректор А.ференц г

Заказ 8423 13 Тирам 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушскан наб., д. 4j5 филиал ППП Патент,, г. Уагород, ул. Проектная, 4