Моментомер

Союз Советских Социалистицеских Республик(11)591726 ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) ополнитель к авт. свид-вуосударственный комитетСовета Министров СССРно делам нзооретеннйн открытий 23) Приорит публнкован.02.78. БюллетеньДК 531,781 (088,8) 5) Дата опубликования описания 23.01,7озда Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано дляизмерения врвщакипего момента на валахдвигателей.Известны устройства, для измерения вращающего момента электродвигателей, основанные на механическом взаимодействиишкива, насаженного на , ввл, и нити, намотанной на этом шкиве и связанной однимконцом с натяжным грузом, а другим - спружинным дннамометром, или с консоль ной пластиной, или же с электромеханическим преобразователем 1, (2,Однако известные устройства надежныв работе иэ-за износа рабочей линии и возможного ее разрътва,Известны также устройства для измерения момента на валу двигатели,.выполненные в виде электромагнита Т-образнойформы с обмотками возбуждения н измерения, расположенного с зазором у поверхности контролируемого вала. являкипегося чувствительным элементом 4Недостатки этих устройств заключаютсяв том, что они не позволяют с вать на валу и требуют строгой выдерютороннего воздушного зазора между игателя и сердечником электромагНаиболее близким по технической сущности к 1 предлвгаемому моментометру являетсяустройство для измерения вращающего момента, содержащее нагрузочный элемент,связанный с испытуемым объектом, и бвлансирно установленный в неподвижном корпусе электромагнит с отсчетной стрелкой5 1, Однако это устройство также имеетряд недостатков - ограниченность сферыприменения, обусловленная зависимостьюнагрузочного момента от скорости вращения,сложность конфигурации сердечника электромагнита, затрудняющая установку нагрузочного элемента и снижающая качество испы, таний, наличие дополнительных крепежныхэлементов для крепления нагрузочного элемента на валу двигателя, что снтвжает производительность испытаний,Цель изобретения - расшиприменения в сторону малых3скоростей, повышение производительностии качества испыганий.Указанная цель достигаетси за счет тогочто в предлагаемом моментомере магнитопэовод электромагнита выполнен С-образнойформы, между полюсами которого консольно установлен с возможностью вращениянагрузочный элемент, выполненный в видеполого усеченного по бокам ,цилиндрического стакана из ферромагнитного материала, 10на торцовой перемычке которого расположена катушка, а на наружной цилиндрическойповерхности размещена токонепроводящаявтулка с контактными кольцами, на которой закреплен кольцевой ротор из ферромагнитного материала с большим гистерезисом,выполненный по длине равным длине полюса электромагнита, в также за счет того,что полый усеченный стаквц нагрузочногоэлемента выполнен по длине выступающим 20за пределы полюсов электромагнита и снабжен на выступающей части поперечнымипрорезями.На чертеже изображен предлагаемый моментомер, Он состоит из установленного с 25возможностью проворота в подшипниках качения 1, расположенных в корпусе 2, электромагнита 3 с обмоткой возбуждения и сердечником С образной формы и нагрузочногоэлемента, размещенного между его полюсами,Нагрузочцый элемент выполнен в видеполого цилиндрического стакана 4 из ферромагнитного материала, усеченного по бокам и имеющего нв торцовой перемычке ка 3тушку 5, для подачи питания к которойна наружной поверхности стакана 4 насажены контактные кольца 6, Во всю длину зубца полюса электромагнита 3 нв стакане 440расположен ротор 7, вьпопненный в видевтулки из феррмвгнитного материала с большим гистерезисом,Стакан 4 изолирован по наружной своейповерхности, размещенной внутри электромаг 45нита 3, кольцом 8 из токонепроводящего материала, в выступающие зв пределы электромагнита 3 концы стакана 4 снабжены поперечными прорезями для придания большейэлвспчности, обеспечивающей . надежное сочление, вала электродвигателя со стаканом 4,Нвгрузочный элемент коцсольцо закрепленв подшипниках качения 9.Для фиксирования врвщвквпего момента накорпусе 2 расположена градуированная шкала 55510, в на электромагните 3 закреплена стрелка 11,Для обеспечения балансировки нв электромагните, 3 закреплен противовес 1 2.Момецтомер работает следующим образом,Ввп испытуемого электродвигателя вставляется в стакан 4, изготовленный из ферромагнитного материала, Посредством крнтактных колец 6 подается питание на катушку 5 и тем самым,создается поток магнитных силовых линий, замыкающийся черезстакан 4 на валу испьггуемого электродвигвтела,. Под воздействием сил магнитногопритяжения выступающие концы стакана 4,благодари наличию прорезей, деформирукися, обхватывая ввл электродвигателя и темсемью обеспечивая прочное сочленение валаэлектродвигателя с нвгрузочным элементом,После этого включается испытуемыйэлектродвигатель и одновременно в обмоткувозбужденияфэпектромагнита 3 подается напряжение, которое создает магнитное поле,попяризуюшее диполи ротора 7, выполненногов виде втулки из ферромагнитного материалас большим :гистерезисом В результате взаимодействия поляризованных диполей с магнитным полем вызывается торможение ротора 7 и зв счет этого на валу испытуемогоэлектродвигатели создается независимая отскорости вращения вала электродвигателипостоянная нагрузка, величина которой зависит только ,от степени возбужденииобмотки электромагнита 3, Заторможенныйэлектромагнитом 3 вращающийся на валуиспытуемого электродвигателя ротор 7 всилу вышеуказанного магнитного взаимодействия повлечет зв собой благодаря наличиюпротивовеса 12 проворот электромагнита 3в подшипниках качения 1 на угол, пропорциональный величине нагрузки, который фиксируется с помощью соединенной с электромагнитом стрелки 11 по градуированной шкале 10,Таким образом, взаимодействием магнитного поля электромагнита 3 обеспечиваетсяторможение нагрузочного элемента и валаиспьггуемого электродвигателя,Выполнение электромагнита С-образнойформы и расположенного в зазоре между егополюсами нвгрузочного элемента с роторомиз материала с большим гистерезисом обеспечит постоянный тормозной момент в широком диапазоне скоростей вращения и темсамым позволит применить предлагаемыймоментомер при испытаниях как скоростных,так и тихоходных электродвигателей.Кроме того, расположение полюсов электромагнитанвд цилиндрической частью роторапозволит снизить, наведение вихревых потоков до минимума и производить торможение зв счет дипольных моментов, что обеспечит постоянную нагрузку на валу испьвтуемого электродвигателя, не зависимуюот скорости его вращения, в надежноеи быстрое сочленение нагрузочного элемента с валом испытуемого электродвигателя достигается за счет снабжения нагрузочного элемента стаканом из ферромагнитного материала с выполненными нанем прорезями,формула изобоетения 1, Моментомер, содержащий нагрузочный элемент, связанный с ипытуемым объектом, и балансирно установленный в неподвижном корпусе электромагнит с овсчетной стрелкой, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения сферы применения в сторону малых и больших скоростей, новыщения производительности и качества испытаний, в нем магнитопровод электромагнита выполнен С-образной формы, между полюсами которого консольно установлен с возможностью вращения нагрузочный элемент, выполненный в виде полого усеченного по бокам цилиндрического стакана из ферромагнитного материала, на торцовой перемычке которого расположена атущка, а на наружной цилиндрической поверхности размещена токонепроводящая втулка с контактными кольцами, накоторой закреплен кольцевой ротор из ферромагнитного материала с большим гистерезисом, выполненный по длине равным длинеполюса электромагнита,2, Моментомерпоп, 1, о тлич аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения надежного сочленения нагрузочногоэлемента с валом испытуемого объекта,полый усеченный стакан нагрузочного элемента выполнен по длине выступающимза пределы полюсов электромагнита и снабжен на выступакнцей части поперечнымипрорезями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент Японии45-28639,л, еС 3111, 1970,20 2, Патент Японии44-9358,кл, 11 1 СЗ, 1969. 3. Патент Японии48-31271,кп, 111 С 311, 1973,4, Авторское свидетельство СССР224122, кл, Я 01 Ь 3/10, 1966,5, Авторское свидетельство СССР241766, кл, 6 01 Ь 3/22, 1967, Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная