Устройство для измерения крутящего момента на валу рабочей машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1191 111) 1 Ь Э/14 ЗЫС 01 ЬЭ/О кие ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Целинный научно-исследовательс"кий институт механизации и электрификации сельского хозяйства и Опытно"конструкторское бюро с экспери"ментально производством при Целинном научно-исследовательском институте механизации и электрификациисельского хозяйства(56) 1. Алукер Ш М. Электричесизмерения. М., "Колос", 1966,с. 367-373.2. Авторское свидетельство СССРУ 420892, кл. С 01 Ь 3/14 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯКРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ВАЛУ РАБОЧЕЙМАШИНЫ, содержащее цапфу,втулку, ведущее звено со ступицей, шарики,упорный подшипник, противодействующийузел, включающий в себя рычаг и из"меритель, а также основание, на которое установлен противодействующийузел, соединенный через упорный подшипник с втулкой, на которую установлена ступица ведущего звена, выполненного с обеспечением возможности ФЬ 1 ЛИ" А4Й, .АМ етшарнирной установки на вал рабочей машины, при этом цапфа выполнена с обеспечением возможности крепления к валу рабочей машины и установлена внутрь втулки, имеющей наружную и внутреннюю опорные поверхности, на одной из которых выполнены шпоночные, а на другой - винтовые пазы, в которые с обеспечением воэможности качения установлены шарики, введенные в зацепление с соответствующими пазами, выполненными на сопрягаемых с втулкой опорных поверхностях цапфы и ступицы ведущего звена, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения реверсируемых крутящи моментов, винтовые пазы выполнены на опорной по- верхности ступицы ведущего звена и наружной опорной поверхности втулки на каждой с левым и правым направлением нарезки, при этом шпоночные пазы выполнены на опорной поверхности цапфы и внутренней опорной поверхности втулки.2. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его работы за счет исключения возможности заклинивания шариков, в него введены упругие элементы, которые установлены в пазы по их концам с обеспечением поджима шариков.5 20 25 30 шариков. 35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено, например, при измерении моментов на валу отбора мощности трактора,на валу электродвигателя или рабочегооргана машины.,Известно уСтройство для измерениякрутящего момента на валу рабочеймашины, содержащее ведущее звено,выполненное с обеспечением возможности установки на вал рабочей машины и противодействующий узел, включающий измеритель 1 1Недостатком данного устройстваявляется низкая надежность,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для измерения крутящегомомента на валу рабочей машины, содержащее цапфу, втулку, ведущеезвено со ступицей, шарики упорныйподшипник, противодействующий узел,включающий в себя рычаг и измеритель,а также основание, на которое установлен противодействующий узел, связанный через упорный подшипник совтулкой, на которую установлена ступица ведущего звена, выполненного собеспечением возможности шарнирнойустановки на вал рабочей машины, приэтом цапфа выполнена с обеспечениемвозможности крепления к валу рабочеймашины и установлена внутрь втулки,имеющей наружную и внутреннюю опорныеповерхности, на одной из которых выполнены шпоночные, а на другой -винтовые пазы, в которые с обеспечением воэможности качения установленышарики, введенные в зацепление ссоответствующими пазами, выполненными на сопрягаемых со втулкой опорныхповерхностях цапфы и ступицы ведущего звена 23,Однако известное устройство не позволяет измерять реверсируемые крутящие моменты.Целью изобретения является обеспечение возможности измерения реверсируемых крутящих моментов.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения крутящего момента на валу рабочей машины, содержащем цапфу, втулку, ведущее звено со ступицей, шарики, упорный подшипник, противодеиствующий узел, включающий в себя рычаг и из" меритель, а также основание, на которое установлен противодействующий узел, связанный через упорный подшипник со втулкой, на которую установлена ступица ведущего звена, выполненного с обеспечением возможностишарнирной установки на вал рабочеймашины, при этом цапфа выполнена собеспечением возможности крепленияк валу рабочей машины и установленавнутрь втулки, имеющей наружную ивнутреннюю опорные поверхности, наодной из которых вьполнены шпоночные,а на другой - винтовые пазы, в которые с обеспечением возможности .качения установлены шарики, введенные в зацепление с соответствующими пазами, которые выполнены на сопрягаемых с втулкой опорных поверхностях цапфы и ступицы ведущего звена, винтовые пазы выполнены на опорной поверхности ступицы ведущего звена и наружной опорной поверхности втулки на каждой с левым и правым направлейием нарезки, при этом шпоночные пазы выполнены на опорной поверхности цапфы и внутренней опорной поверхности втулки,Кроме того, с целью повышения на" дежности работы. устройства эа счет исключения возможности заклинивания шариков, в устройство введены упругиеэлементы, которые установлены в пазыпо их концам с обеспечением поджима На чертеже показано устройстводля измерения крутящего момента навалу рабочей машины,Устройство содержит цапфу 1,втулку 2, ведущее звено 3 со ступицей 4,шарики 5, упорный подшипник 6, рычаг7, измеритель 8, основание 9, второйупорный подшипник 10; упругие элементы 11 и ограничительные шайбы 12.Цапфа 1 выполнена с возможностьюкрепления на валу 13 рабочей машины,на котором посредством шпонки 14 укреплен рабочий орган 15 машины и накоторый через подшипник 16 установлено ведущее звено 3, к которому с помощью болтов 17 прикреплена ступица4, которая через второй упорный подшипник 10 установлена в основании 9,к которому присоединен измеритель 8,который через рычаг 7 связан с упорным подшипником 6, установленным наторце втулки 2 на наружной опорнойповерхности которой выполнены винтовые пазы с левой и правой нарезкой,Соответствующие им пары имеются наопорной поверхности ступицы 4. В эти3 109 пары установлены шарики 5, выполняющие роль винтовых шпонок 18.Профиль поперечного сечения паза ступицы 4 соответствует диаметру шарика 5, а профиль поперечного сечения винтового паза втулки 2 шире диаметра шарика 5 на величину, определяемую ходом измерителя 8.На внутренней опорной поверхности втулки 2 и опорной поверхности цапфы 1 выполнены продольные пазы, в которые установлены шарики 5, выполняющие роль продольных шпонок 19.На концах винтовых и продольных пазов установлены упругие элементы 11 и ограничительные шайбы 12.Устройство работает следующим образом.Момент от ведущего звена 3 через винтовые 18 и продольные 19 шпанки передается на вал 13 рабочей машины жестко связанный с ее рабочим органом 15. На втулку 2 действует сила,1037 4пропорциональная величине действующего крутящего момента и углу наклонавинтовых шпонок 18. Эта сила черезупорный подшипник 6 и рычаг 7 воспринимается измерителем 8, по шкалекоторого отсчитывают величину момен"та. Независимо от направления враще"ния ведущего звена 3 направлениеосевого усилия, передаваемого втулкой 1 О 2, неизменно.Противодействующее усилие черезступицу 4, второй упорный подшипник10 и основание 9 замыкается на измерителе 8 и не оказывает влияния на 15 узлы рабочей машины. Упругие элементы 11, расположенные по концам винтовых и продольных пазов, удерживаютшарики 5 в центральных частях пазови не препятствуют перекатыванию ша риков 5 при перемещении втулки 2.Использование изобретения позволяет измерять реверсируемые крутящиемоменты на валах рабочих машин.