Магнитоупругий преобразователь крутящего момента

О ГГС А НИИЗОБРЕТЕН Ия Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 732694 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 10.04.78 (2 ) 2601228/18.10с присоединением заявки Лв(51)М. Кл, б 01 . 3/10 Гасударственный комитет до делам изобретений и открытий(53) УДК 531.781 (088.8) Дата опубликования описания 06.05.80(72) Автор изобретения А. Е. Дубинин Куйбышевский институт инженеров железнодорожноготранспорта(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТАИзобретение относится к силоизмерительной технике,Известен электромагнитный торсиометр, со. держащий ферромагнитный вал, два П-образных электромагнита, расположенных под прямым углом один к другому и ориентированных в направлениях возбуждаемых в валу поло. жительных и.отрицательных механических напряжений, и мостовую измерительную схему 1. Наиболее близким по технической сущности- 1 Ок изобретению является магнитоупругий пре-образователь крутящего момента, содержащийферромагнитный вал, неподвижную кольцевуюэлектромагнитную систему и мостовую изме.рительную схему 2).15 Эти устроцства не обеспечивают требуемой чувствительности и точности измерений из-за наличия пульсаций в выходном сигнале и за висимости выходного напряжения от углового положения вала.Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения. Указанная цель в преобразователе достигается тем, что плоскости кольцевых магнито. проводов электромагнитной системы расположены под углом 45 к оси вала и под угломо90 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 из лис. товой электротехнической стали, охватывающих вал и расположенных под углом 45 к оси вала и под углом 90 один к другому. Сба статора выполнены наклонными и закреплены в корпусе 4, в подшипниках которого располагается вал 1. В пазах кольцевых ста. торов 2 и 3 по их внутренним окружностям распределены петлевые обмотки 5 и 6, расположенные к плоскостям статоров под угломО45 . Обмотки 5 и 6 включены в плечи измерительного моста.Магнитоупругий преобразователь крутящегс момента работает следующим образом.полно пронизывать магнитным потоком валпо окружности в местах сжатия и растяженияпод углом 45 к образующей вала, Это, в своюочередь, позволит уменьшить пульсации выход.ного напряжения и устранить зависимость вы.ходного напряжения от углового положениякольцевой системы статора относительно вала,что повысит чувствительность и точность измерения преобразователя,10 Магнитоупругий преобразователь крутящего1 Б момента, содержащий ферромагнитный вал,неподвижную кольцевую электромагнитнуюсистему и мостовую измерительную схему,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности и точности иэме 30 рения, плоскости кольцевых магнитопроводовэлектромагнитной системы расположены подуглом 45 к оси вала и под углом 90 однак другой, а их обмотки уложены в пазахмагнитопроводов концентрично оси вала.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 1)1 О 112899,кл. 6 01 1. 3/10) 1957,2, Гинзбург В. Б. Магнитоупругие датчики,М., "Энергия", 1970, с. 57 прототип). ИИПИ Заказ 1727/32 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 732 Ь 94При отсутствии крутящего момента (М=О)и полной изотропности вала измерительнаясхема сбалансирована и сигнал О, на выходеравен нулю.При воздействии крутящего момента (МФО)на ферромагнитный вал 1 на его поверхностивозникают напряжения сжатия и растяжения,направленные под углом 45 к образующейи под прямым углом друг к другу.Под действием напряжения растяжения маг.нитная проницаемость вала в этом направле.нии увеличивается, а под действием напряжения сжатия в перпендикулярном направленщуменьшается. Это приводит к увеличению индуктивного и, следовательно, полного сопротивления обмотки одного статора и к уменьшению издуктивного и полного сопротивленийобмотки другого статора.В результате возникшей аниэотропностивала меняются сопротивления плеч моста, и навыходе появляется напряжение, пропорциональное крутящему момеНту О)=КМ.При изменении знака момента на обратныйменяется знак изменения магнитной проницаемости во взаимно перпендикулярных плоскостях вала, охваченных кольцевыми статорами с обмотками. Сигнал на выходе такжеменяет знак,Использование магкитоупругого преобра.эователя крутящего момента позволит более Формула изобретения