Устройство для измерения улга закручивания вала

п 11 574639 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 11,10.77(51) Ч. Кл."- б 01 Ь 3,(10 Государственный комитет Совета Министров СССР по аелаи изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения В, В, Ковалевский и А. В. Федотов Омский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ЗАКРУЧИВАНИЯ ВАЛАИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения угла закручивания вала, а также мощности, потребляемой или отдаваемой вращающей его машиной. 5Известны устройства для измерения угла закручивания вала, содержащие две подвижные пластины конденсаторов, закрепленные на валу, и два первичных емкостпых преобразователя, каждый из которых в сочетании с 1 о катушкой индуктивности представляет резонансный контур, одпп из которых включен в частотозадаюшую цепь генератора, а второй - в резонансный фильтр 11.Недостатком этих устройств является то, 15 что измерение зависят не только от угла закручивания вала, но и от скорости прохождения подвижной пластины конденсатора, так как резонансный контур представляет собой колебательное звено, работа которого харак теризуется временем успокоения и величиной выброса сигнала. Дополнительная погрешность появляется в результате того, что на вход детектора подается импульсный сигнал с остроконечной вершиной, длительность и амплитуда которого зависит от скорости прохождения подвижного кулачка (пластины).Это приводит к тому, что показания прибора существенно отличаются при статическом и динамическом режимах работы устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство дляизмерения угла закручивания вала, содержащее два индуктивных преобразователя, включающих исстко закрспденньс па валу нарасстоянии друг от друга вдоль осп кулачкии расположенные против нпх неподвижныесердечники с катушками, вк,ючсппымп в измерительные схемы 2.Такое устройство имеет недостаточную точность пз-за взаимного люфта деталей кулачков, а также небольшой диапазон, ограниченный величиной измерительного зазора.Цель изобретения - повышение точностирасширение диапазона измерений,Это достигается тем, что в предлагаемомустройстве катушки индуктивных преобразователей включены в схемы, запитанные отгенератора и связанные выходамп с алгебраическим сумматором, а кулачки выполненыв виде колец, имеющих в развертке по образующей форму по крайней мере двух последовательно соединенных ромбов.На фиг. 1 показана схема устройства; нафиг. 2 приведены времепныс диаграммы сигналов; па фиг. 3 изооражсн кулачок,сбоку; на фиг, 4 представлена развертка куачка по периметруУстройство для измерения угла закручивания вала содержит пндуктпвныс преобразователи 1 и 2, их схемы 3 и 4 включения, которые питаотся от генератора 5, алгебраический сумматор 6, пи оный детектор 7, вьхолкоторого подключен к вольтметру 8 и двапрофильных кула ка 9 и 10, закрепленных павалу 11.Устройство работает слсду 1 ощим ооазом.При вращении вала суммарные зазорымежду кулачками и полюсами индуктивныхпреобразователей изменяотся по треугольному закону, это изыенепие преобразуется вэлектрический сигнал при помотали индуктивных преобразователей и их схем включения,которые питаются от общего генератора 5.Суммарный зазор 11 складывается из величины 1, и Г, т. е. 1 1,+Г, а зазор 1 извеличин Г, и 1" т. е. 1, Г,+1"2 (см. фиг. 1),Далее электрические сигналы с выходов схемвключения преобразователей поступают наалгебраический сумматор 6, где происходит 2их вычитание,При отсутствии нагрузки на валу сигнал на выходе алгебраического сумматора 6 отсутствует. С появлением нагрузки происходит закручивание вала, а следовательно, сигналы со схем ьключения поступают на алгебраический сумматор сдвинутыми на величину относительного перемещения кулачков, на выходе сумматора 6 появляются сигналы трапецеидальной формы, Амплитуда сигнала зависит только от величины угла закручивани вала и нс зависит от угла наклона образующих кулачков, а тактике от частоты следования сигналов (см. фиг. 2), Для выделения амплитуды сигналы с выхода алгеораического сумматора б поступают на пиковый детектор 7 и на вольтметр 8.Кулачки 9, 10 установлены на валу, разнесены на удобные по оси расстояния места наибольшего образуемого зазора и расположены в одной плоскости. Развертка формы кулачков (фиг. 4) и егосечение (фиг. 3) выполнены в соответствующей пропорции.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений за счет облегчения установки зазоров между кулачками и ссрдечниками индуктивных преобразователе, расширить диапазон измеряемых моментод за счет расширения величины возможного скручивания вала и ооеспечивает градуировк устройства в статическом состоянии. о моФ ор мул а и за бр ете нияУстройство для измерения угла закручивания вала, содержащее два индуктивных преобразователя, включающих жестко закрепленные на валу на расстоянии друг от друга вдоль оси кулачки и расположенные против них неподвижные сердечники с катушками, включенными в измерительные схемы, о т л ичающееся тем, что,сцелью повышенияточности и расширения диапазона измерений, катушки индуктивных преобразователей включены в схемы, запитанные от генератора и связанные выходами с алгебраическим сумматором, а кулачки выполнены в виде колец, имеющих в развертке по образующей форму по крайней мере двух последовательно соединенных ромбов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 76062, кл. 6 01 Ь 3/10, 1946.2. Фролов Л. Б. Измерение крутящег мента. 1967, с. 25, рис. 17.ПодписнР 2312/5НП Тираж 1109а Совета Министров Сшй и открытийРаушская наб., д. 4/5 За пография, пр. Сапунова, 2 едактор Т. Рыбалов Изд.818 осударственного комит по делам изобрет 113035, Москва, Ж, орректор Е. Хмелева