Устройство для измерения крутящего момента

(57) Изобретение отностельной технике и можетдля измерения круредаваемого вращаю к измериит но-строиМикоянаПрудников,ников быть испольтящего моменцимися илиочных мехазовано та, пе еподвижными вал ми разл ретения Куценко А.Н.кустическаяды и устройс1980, В 12, - повышениева. При ота вследстских свойств измов. 11 ель из вствительност устрои сутствий крутящего мом вие одинаковости акуст волноводовнаправляюрхностных 1 атериала ультразвуковы2 и 3 меандровой формы1 ими распространения по етельство СССР88. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЦЕГО МОМЕНТА1606883 10 акустических волн, расположенных подОуглом +45 к образующей вала 1, информационные параметры поверхностных акустических волн одинаковы, а на выходе схемы выделения разности информационных параметров ультразвука - нулевое значение, Под действием крутящего момента Мг на ультразвуковой волновод 2 действуют растягивающие усилия, а на волновод 3 - сжимающие. В результате этого изменяются акустические свойства материала в волновоИзобретение относится к измерительной технике и может быть использова но для измерения крутящего момента, передаваемого вращающимися или неподвижными валами различных механизмов.5Цель изобретения - повышение чувст-вительности устройства.На чертеже представлено устройство для измерения крутящего момента (развертка цилиндрической поверхности вала) . 30Устройство содержит вал 1, на поверхности которого выполнены два меандровых ультразвуковых волновода 2 и 3, два возбуждающихакустических преобразователя 4 и 5, два приемных акустических преобразователя 6 и 7, схему 8 выделения разности информационных параметров ультразвука. При этом ультразвуковые волноводы 2 и 3 имеют направ ляющие распространения поверхностных акустических волн под углом + 45 к образующей вала 1.Устройство рабогает следующим образом. 45При отсутствии крутящего момента вследствие одинаковости акустических свойств материала ультразвуковых . волноводов 2 и 3 информационные параметры поверхностных акустических волн (например, скорость распространения), возбуждаемых возбуждающими акустическими преобразователями 4 и 5, распространяющихся по ультразвуковым волноводам 2 и 3 (пунктиром отмечен путь ультразвуковых волн) принимаемых приемными акустическими преобразователями 6 и 7, одинаковы, а на выходе схемы 8 выделения раз дах 2 и 3, т.е. материал волноводовстановится неоднородным в направленияхглавных напряжений, Поэтому информационный параметр поверхностной акустической волны, прошедшей по волноводу 2, уменьшается, а информационныйпараметр волны, прошедшей по волноводу 3, увеличивается, На выходе схемы 8 выделение разности информационных параметров ультразвука появляетсясигнал, пропорциональный приложенному на валу 1 крутящему моменту, 1 илности информационных параметров ультразвука нулевое значение.Под действием крутящего момента Мна ультразвуковой волновод 2 деиствуют растягивающие усилия, а на другой ультразвуковой волновод 3 - сжимающие. В результате изменяются акустические свойства материала в волноводах 2 и 3, т.е. материал волноводов становится неоднородным в направлениях главных напряжений. Поэтому информационный параметр поверхностной акустической волны (например, скорость распространения), прошедшей по волноводу 2 уменьшается, а информационный параметр поверхностной акустической волны, прошедшей по волноводу 3, увеличивается. На выходе схемы выделения разности информационных параметров ультразвука 8 присутствует сигнал, пропорциональный приложенному на валу 1 крутящему моменту.Ультразвуковые волноводы могут быть сформированы с помощью отражающих канавок или буртиков глубиной или высотой равной не менее, чем длина поверхностной акустической волны, а также путем нанесения на поверхностьвала волноводных дорожек из материала с другими акустическими свойствами, чем имеет материал вала.Введение ультразвуковых волноводов 2 и 3 меандровой формы позволяет увеличить путь поверхностной акустической волны по напряженному участку вала без увеличения зоны измерения.Формула изобретенияУстройство для измерения крутящего момента, содержащее вал, два воз1606883 Составитель Т.ИшковаТехред М,Ходанич Корректор Т,Малец Редактор М.Келемеш Тираж 468 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3546 ВНИИПИ Государственного 113035, Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 буждающих акустических преобразователя и два пРиемных акустических преобразователя, связанных со схемой выделения разности информационных параметров ультразвука, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,с целью повышения чувствительности, поверхность вала в зоне измерения выполнена в виде двух ультразвуковых волноводов меандровой формы; у которых направляющие распространения поверхностных акустических волн расположены под угломо