Способ измерения крутящего момента на вращающемся валу

(19) 94 С 01 Ь 3/ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ троиего 54(57) Изобретение отмерительной технике 10 КРУТЯЩЕГАЛУится к спозволяе лоизпо(21) 3869449/24-10(56) Авторское свидетельство ССУ 515042, клС 01 Ь 3/10, 1972Фролов Л,Б, Измерение крутящмомента. М,: Энергия, 1967, с. высить точность и обеспечить возможность определения направления измеряемого крутящего момента, Для этогоугловой разворот базовых сечений упругого участка вала 1 преобразуют вугловое смещение одного из датчиковметок углового положения вала. Дляопределения величины углового смещения, пропорционального измеряемомукрутящему моменту, добиваются совпадения по времени сигналов с фотоприемников 9 до нагружения вала 1 разворотом рычага 11 вокруг оси упругоговала и совмещением начального деления шкалы 13 с указателем 12 и послесообщения валу крутящего момента.2 ил,Изобретение относится к силоизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения крутящегомомента на вращающихся валах.Цель изобретения - повышение точности и обеспечение возможности определения направления действия крутящего момента.На фиг.1 показана конструкция устройства, реализующего предлагаемый 10способ измерения крутящего момента;на фиг,2 - разрез А-А на Фиг.1.Сущность предлагаемого способа измерения крутящего момента на вращающемся валу состоит в том, что угловой разворот базовых сечений упругого участка вала, по величине которого судят о величине крутящего момента можно преобразовать в угловоесмещение одного иэ датчиков меток углового положения вала, расположенныхпо концам упругого участка вала. Дляэтого предварительно при отсутствиинагрузки на валу устанавливают такоеугловое положение датчиков, при котором происходит совпадение по времени, то есть синхронность их импульсов, Затем нагружают вал измеряемым крутящим моментом. При этомвследствие крутильной деформации упругого участка вала происходит разделение во времени импульсов от датчиков. Изменяя угловое положение одного иэ датчиков в ту или иную сторону от установленного положения, дабиваются повторного совпадения по времени импульсов от обоих датчиков и повеличине углового смещения датчикасудят о величине крутящего момента,при этом о направлении действия крутящего момента судят по направлениюуглового смещения датчика,Предлагаемый способ может быть реализован с помощью устройства, изображенного на Фиг.1.Устройство содержит упругий вал 1, с концами которого соединены светомодуляторные диски 2 и 3, каждый иэ которых выполнен с кольцевым прозрачным окном 4, концентричным оси упругого вала 1 и кольцевым рядом прозрачных окон 5 равного углового размера, равномерно расположенных по окружности, концентричной оси упругого вала 1 Диаметр кольцевого прозрачного окна 4 каждого светомодуляторного диска 2 или 3 равен диаметру окружности кольцевого ряда прозрачны окон 5 на другом светомодуляторномдиске 3 или 2Устройство. также содержит две Фотопары б и 7, каждая изкоторых включает в себя источник 8света и Фотоприемник 9, установленныес обеспечением оптической связи черезпрозрачные окна 4 и 5 обоих светомодуляторных дисков 2 и 3, При этомодна Фотопара 6 установлена неподвижно на основании 10, а вторая фотопара 2 установлена на рычаге 11, который установлен с возможностью угло.ваго поворота вокруг оси упругоговала 1 и снабжен указателем 12, связанным со шкалой 13, установленнойна основании 10 с возможностью корректировки ее углового положения.Устройство также содержит Фазовыйнуль-индикатор 14, например двухлучевой осциллограф, к входам которогоподключены Фотоприемники 9,Кроме того, устройство может содержать блок 15 коммутатора и генератор 16, необходимые для выполнениядополнительных операций таких,например, как измерение скорости и других.Способ измерения крутящего момента на вращающемся валу осуществляют следующим образом,Упругий вал 1 устройства присоединяют к приводному двигателю и устанавливают рабочие. обороты вала.Разворачивают рычаг 11 вокруг осиупругого вала 1 и по показаниям Фазового нуль-индикатора 14 добиваютсясовпадения по времени сигналов с Фо,топриемников 9, В найденном положении рычаг 11 фиксируют и разворачивают шкалу 13 до совпадения ее началь-.ного деления с указателем 12 и Фиксируют положение шкалы,Подключают к упругому валу 1 нагрузку 18 и задают с ее помощью крутящий момент, подлежащий измерению. Разворотом рычага 11 в ту или иную сторону вокруг оси упругого валу 1 по показаниям Фазового нуль-индикатора 14 добиваются совпадения по времени сигналов с фотоприемников 9,В найденном положении рычага 11 с помощью указателя 12 по шкале 13 считывают угол, величина которого пропорциональ на величине измеряемого крутящего момента, а направление от начального деления соответствует направлению действия измеренного крутящего момента.1278631 итель А,Амахано Л.Олейник Сост Техр Редактор С.1 атруш орректор А,Обру Заказ 6822/ 78ого комитета СС ний и открытийаушская наб, д ТиражГосударственелам изобретсква, Ж,ое ВНИИ п 113035,/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,роектн Формула изобретенияСпособ измерения крутящего момента на вращающемся валу, заключающийся в том, что регистрируют последовательность импульсов с датчиков меток углового положения вала, расположенных по концам упругого участка вала, а затем нагружают вал измеряемым крутящим моментом, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точ ности и обеспечения возможности определения направления измеряемого крутящего момента, предварительно при градуировке без нагрузки изменяютвзаимное угловое положение датчикови фиксируют его при достижении синхронности импульсов обоих датчиков,а после нагружения изменяют угловоеположение одного иэ датчиков и придостижении синхронности импульсовобоих датчиков определяют величинуи направление углового смещения датчика относительно фиксированного положения, по которым судят .о величинеи направлении измеряемого крутящегомомента.