Устройство для измерения крутящего момента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ 9) 011 УБЛИН ТЕНИЯ ЕНИЯ КР иаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Чувашский государственный унверситет им. И.Н. Ульянова(56) Авторское свидетельство СССРУ 877370 кл. С О 1 Ь 3/12, 1979.Авторское свидетельство СССРУ 1357731, кл., С 01 1. 3/04, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЯЩЕГО ИОИЕНТА (57) Изобретение от тельнои технике н мо эовано для определен мента на гребном вал тения - повышение то плуатационных свойст валу судового двигат вается два диска с п помощи втулок 4 н 5 закрепляются при пом осится к измерижет быть испольия крутящего мо- У. Пель иэобречности и зксв, На гребном еля устанавлирореэями приВтулки 4 и 5 ощи пружинно-э1509640 15 20 25 40 45 50 55 тяжных колец 6 и 7, На корпусе судна перед растровыми дисками 2 устанаьливаются светодиоды 18 и 19, задискамии 2 Фототранэисторы 20 и21. Кроме того, в электрическойцепи имеются фазовый компаратор 24,усилитель 26,. измерительное устрой"ство 27 и индикатор 28. При вращении1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения крутящего момента на гребном валу речного судового двигателя.Целью изобретенияявляется повышение точности и эксплуатационныхсвЮств.На фиг, 1 представлена общая схема устройства для измерения крутящего момента, на фиг 2 - принципи"альная схема фазового компаратора.На Фиг. 1 представлено устройствоустановки растровых дисков 1 и 2 кгребному валу 3 при помощи втулок 4и 5, наружных. пружинно-затяжных ко"лец 6 и 7, средних пружинно-затяжныхколец 8-11, внутренних пружинно"затяжных колец 12 и .13 Все кольца изготавливают иэ стали 60 на конус,средние кольца затягиваются винтами14 и 15, Под действием осевой силы,создаваемой винтами 14 и 15, происходит упругая деформация колец,приэтом диаметры наружных, колец 6 и 7,:.увеличиваются, а диаметры .внутреннихколец 12 и 13 уиеньщаются.Создаваемое этими кольцами ради"альное давление вызывает большие си.- лы трения на поверхностях контакта,что обеспечивает передачу заданногокрутящего момента,Растровые диски 1 и 2 находятсядруг от друга иа расстоянии,.1. Ониизготавливаются из меди, .толщинойО,З мм, содержат по 250 прорезей и. крепятся к втулкам 4 и 5 упри помощивинтов 16 и 17. Растровые диски 1 н2 имеют электрическую схему Формирования электрических сигналов оптическим методом и включает в себя све-.тодиоды 1.8 и 19 (установлены переддискамии 2), фототранэисторы 20и 21. Кроме того, электрическая схема содержит усилители 20 и 23, фазовый компаратор 24,. фильтр 25, усиливала фототранзисторы 20 и 21 формируют сигналы, пропорциональные частоте вращения, сдвинутые по фазе, на величину угла скручивания. Угол скручивания генерируется Фаэовым компаратором 24 и в измерительном устройстве 27 определяется крутящий момент. 2 ил .тель 26, измерительное устройство 27 и индикатор 28 крутящего момента, резисторы 29-32,В измерительное устройство поступает угол скручивания, вала= 0 бь,Тпри постоянная С =321где О - диа. - метр вала, Р - модуль упругости, 1 - расстояние между дисками, и происходит перемнбжение величин ц и С. Схема (фиг.2) содержит транзисторы 33-38 и резисторы 39-42, а также источник 43 тока. Схема содержит три параллельно-сим" метричных каскада. Напряжение на входе.транзистора 33 изменяет соотношение между токами усилителей на транзисторах 35-38. На входе этих же усилителей воздействует напряжение Оэ .Таким образом, выходное напряжениезависит не только от У, но.и от разности токов эмиттеров этих усилителей,а следовательно, и от О,. Пььк = 7 Г 0, Ф Т,(0 ) При малых входных сигналах У ь приводится к линейной форме. 111 р К 1 0,11 /8 Б т- разность фаз,где 11 т КТ/1, 0 - сигнал от растрового дйска, 1 0 - ситнал от растрового диска 2, Т - длительность сигнала.Устройство работает следующим образом. В статическом состоянии судно находится без движения, гребной вал не вращается. При этом фототранэисторы (фиг.1) 20 и 21 получают световой поток от светодиодов 18 и 19 и формируют напряжения Ю,и 0и по" ступают иа Фазовый компаратор 24,так как угол скручивания ц при статическом состоянии равен нулю, фазовыйкомпаратор выдает сигнал Урц,щ О.При погрузке, при движении судна когда гребной вал начинает вращаться заданной частотой, Фототранзисторы (фиг.1) 20 и 21 получают световыеЬив Чих ставитель ТТехред Л,Сер Редактор Г. Волкова раж 789 одписно э 741 етениям и открувская Наб., д. иям при ГКНТ СС омитета ао иэосква, Ж-Э 5,ВНИИПИ Г арственнольский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, ГагаФкн Производственно 5 15096 Импульсы от светод 1 Ьдов 18 и 19 (проходящие через прорези растровых дисков 1 и 2) и формируют сигналы Бвакф 0 . с частотой, пропорциональной час 26 х ф 5 тоте вращения гребного вала, которые поступают через усилители 22 н 23 на фазовый компаратор 24. Фазовый компаратор 24 генерирует напряжение ц равное углу скручивания у10 " 6, " От 0 гребного вала, Напряжение Обпроходит через фкпьтр 25 и усилитель 26 и поступает в измерительное устройство 27, где происходит перемножение величин .ч = 0, и 15РфР.С " . Полученный результат,40 6равный крутящему моменту гребного вала, поступает на индикатор 28, Фо рмула изобретен ияустройство для измерения крутящего момента, содержащее вал, на котором установлены втулки с дисками с прорезями, и источник света, связанный с двумя фотоприемниками, подключенными к регистратору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и эксплуатационных свойств, в него введен дополнитель 1ный источник света, а на валу установлена пара пружинно-затяжных колец, на которых закреплены втулки с.дискамиИаковаова Корректор В.Кабаций, .