Устройство для измерения параметров вращающегося вала

О П И С А Н И Е рцн 77 ч,зИЗОБРЕТЕН Ия Своз СоветскихСоциалмстнчесваРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДИЙЛЬСТВУ 6) Дополнит иое к авт. сви За 5 (21) 2306403/189.1 51) М. Кл, б 01 1. 3/О рисоединением заявкиГооударотаенныЯ нокнтет Соаата Мнннатров СССР ао долам нзобретвпнЯ н открытнЯ(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРА ША ЮЩЕГОМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРВАЛА2 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вращающегося вала при определении мошностных и скоростных пока. зателей преимущественно транспортных средств.Известно устройство для измерения параметров вращающегося вала, содержащее измерительную часть на базе тензопреобрвзо. вателей, генератор, вычислитель и регистри-,10 руюшие приборы 1.Недостатком известного устройства явля. ется необходимость монтажа на контролируемом валу части его элементов и обеспечь. ния передачи сигнала с вращающегося вала, что создает неудобство в эксплуатационных условиях и увеличивает трудоемкость.Наиболее близким по технической сущное ти к предлагаемому является устройство для бесконтактного измерения параметров врашв-щ ющегося вала, содержащее датчики числа оборотов и крутящего моментв, вычислитель, генератор и регистрирующий прибор, при этом измеритель крутящего момента в нем вылов нн в виде четырехстержневого л 1 агнитопрсь к вода, на трех стержнях которого размещенаобмотка возбуждения, питаемая от измеря"теля скорости, а на двух других - пары измерительных обмоток, включенные в ахемугенератора, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный измеряемой мощностикоторый затем посылают на вход интегрируюшего устройства, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный работе 121,Недостатком этого устройства являетсянеобходимость монтажа нв контролируемомвалу части его элементов, что усложняетустройство и егс 1 установку в ходовых условиях, а также снижает надежность в работе,особенно в условиях эксплуатации с неустановившимися режимами движения,Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности в работе.Указанная цель достигается тем, что вустройстве для определения параметров врвшакхцегося вала, содержащем датчики числаоборотов н крутицего момента, вычислительгенератор и регистрирующий прибордатчикичисла оборотов и крутящего момента выпол, нены в виде единого Ш-образного электромагнита расположенного с зазором у поверхности контролируемого вала вдоль винтовойлинии и имеющего на центральном с: .ржнеобмотку возбуждения а на каждом крайнемстержне по одной измерительной обмоткекрутящего люмента подключенной одне кдругой последовательно согласно, и по одной излерительцой обмотке числа оборотов,подключенной одна к другой последовательно встречно, а вычислптель выполнен в ви Оде триггера с одним устойчивым состояцием, один вход которого подключен через генератор частотно-модулированцого сигналак выходу обмоток числя оборотов, а другойк выходу измерительных обмоток крутящегомомента.Ня чертеже схел 1 тичцо изображено предлагаемое устройство,Устройство содержит Н 1-обрзцый электромагнит 1, расположенный с зязсрол 1 у поверхности валя 2 тяк, чт стержни его серпечника размещецы вдоль винтовой пицци Лвяц и имеющий возбуждюшук кяушку 1,рсцопоженнук на центральном серкце; пвеодинаковые измерительные кятуцкцкру-Гяиягг момент, соединенные1 ежду собойпоследовательно согласно, цри этом нх сво 6;ьп е концы обрязую 1 выход крутя пего момент,л 1-М устройства; две одинаковые цз."ритеьные катушки 6 числя оборотов ва ц.я, соединенные последовательно встречно,црц эом их свободные концы образуют выход числа оборотоп П - й устройства; генератор 7 частотно-модулированного сигнала;вь"щслптель в виде триггера 8 с одним устойчивым состоянием, однц (открытый) входкоторого подключен через генератор 7 к одному из выходов оборотов й, я другой (закрытый) вход - к одному из выходов крутящего момента М, при этом выходы триггера 10образуют выходы угла поворота 3 вала(или пути транспортного средства, если электромягнит установлен у выходного вяця силовой передачи) и мощности на валу М ус.тройства. 15Устройство работает следующим образомКогда вал 2 не вращается и крутящиймомент к нему че приложен, создаваемыйкятущкой возбуждения 4 магнитный потокФ делится на две равные части Р и Ф, 5 Окоторые проходят по крайним стержням сердечника, через зазор между пили и валом,вял, зазор между средним стержнем сердечника и валом и средний сердечник. При этомв каждой из пары измерительных катущек 55крутящего момента 5 и числа оборотов 6индуцируются равные ЭЙС. Сумма ЭЛС визмерительных катушках крутящего момента,принимаемая за его нулевое значение, подается на регистрирующий прибор крутяпего 6 О момента, я разность Э,цС в измерительных катушках числа оборотов, равная нулю, на регистрирующий прибор (Р 1) числа оборотов,При вращении валя магнитное поле, проходящее через него увлекается в сторону вращения, вследствие чего происходит перераспределение магнитного потока Ф на2 я дфа на выходе числа оборотов появляется напряжение, пропорциональное числу оборотов вала. Амплитудное значение этого напряжения генератором 7 преобразуется в частоту следования импульсов и подается ца правый вход триггера 8, что приводит к переключе цщо триггера с частотой, пропорциональной числу оборотов, Г 1 ри этом появляющееся на вь 1 ходе мощности И напряжение, пропорци опальное произведению начального напряжения ца выходе крутящего момента Я и напряжения на выходе числа оборотов тпринимается зя условный нуль.При передаче валом крутящего момента магцитцая проницаемость вала под сердечником становится цапрявле ной, что приводит к изменению напряжения выходя крутяпего момент, пропорциональному крутящему моменту, я напряжение ця выходе мощности И будет пропорционально произведению крутящего момента и числа оборотов вала, т.е.пропорционально мощцости, передаваемой валом.Формула изобретенияУстройс во для измерения пяралетров вращающегося вала, содержащее датчики числа оборотов и крутящего момента, вычислитель генертор и регистрирующий прибор, о т л ич а ю ц е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, в цем датчики числа оборотов и крутящего момента, выполнены в виде единого Ш-образного электромагнита, расположенного с зазором у поверхности контролируемого вала вдоль винтовой линии и имеющего ня центральном стержне обмотку возбуждения, а на каждом крайнем стержне по одной измерительной обмотке крутящего момента, подключенной одна к другой последоватедЬ цо согласно, и по одной измерительной об мотке числа оборотов, подключенной одна к другой последовательно встречно, а вычислитель выполнен в виде триггера с одним устойчивым состоянием, один вх: ": которого подключен через геце 11 атор частотнь-модулированного сигнала к выходу обмоток числа577413 61. Авторское свидетельство СССР286296, кл. Р 011/22, 1969,2. А вторс кое свидетельство СССР340918, кл. 6 01 Ь 3/10, 1970,Сост Техра тель Ь Герасимова. , Беца Корректор А, К Реда Иванов каз 3659/31 ЦНИИПИ Г Тираж 1101 Посударстввнного комитета по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушска д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. ПроеМВаа 5оборотов, а другой - к выходу измерительных обмоток крутыцего момента,Источники информации, принятые во внимание при акспертнзе: исноета Минискрытийя наб.,