Моментомер

Союз Соеетсккк Соцналмстицескик РеспубпмкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АЮУОевСКОМУ СВИДВТИЛЬСУВУ6) Дополнительное к авт, свид.ву22) Заявлено 01.03,77 (21) 2458130/18-10 ц 666448 1 В: Л:ОГЮСТОВ21) М. Кл.С" 01 1 3/10 соединением заявки-ГавфдаратьвккьЯ камвтвт СССР аа делам кзвбрвтвнвЯ в еткрыткй(23) Приоритет Опубликовано 05.06,79,Бюллетень 21 Дата опубликования описания 08,06,79 53) УД 531,78 ( 088.8 Авторыизобретен А, Ефанов А, Нестеров архан ский авиационный институт имени Орджоникидзе(71) Заявите 4) МОМЕНТОМЕР ением навивки 1 2 Обмотк ческий ным н ю топоворота встреч- буждения томе даетпазонеЭДС,инныхизме ри числа вит те овышение чу вателя моме тигается тем ржащий пару иэ обмоток различ азмеще нных индрическом магнитомкнуто Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения малых моментов кручения.Известны преобразователи угла, предназначенные для измерения моментовкручения и содержащие пружинный упругий элемент, установленный соосно валу,и измерительный элемент, выполненныйобособленным 111 .Такой преобразователь имеет низкуюточность, обусловленную зависимостьюжесткости пружины от угла поворота.Выполнение же измерительного элемента преобразователя обособленным конструктивно приводит к увеличению егогабаритов,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является преобразователь угла и момента, которыйсодержит упругий и измерительный элементы, совмещенные в одной детали,представляющей собой пару пружинныхобмоток из упругой проволоки с различпомещены в замкнутый цилиндр магнитопровод с внутренней ос цевым полюсом посередине, по роны от полюса, и охватывают 5 ную ось. У концов ось охвачен но включенными обмотками воз из обычной проволоки,При работе в режиме момен известный преобразователь обл О низкой чувствительностью в ди малых углов поворота, так как наводимая в измерительных пру обмотках потоками рассеяния, ма с ЭДС от измененияпружинной обмотки при ицель изобретения - иствительности преобразокручения,Поставленная цель дос26что в моментомер, содемерительных пружинныхного направления навивкпроводе с внутренним кольцевым полю-сом посередине и поворотной ферромагнитной;осью, и охватывающих ось пообе стороны от внутреннего полюса,вв -.дены две пары дополнительных пружинныхобмоток и вместе с имеющимися пружинными обмотками размещены по три скаждой стороны полюса, причем каждаяпоследующая обмотка по отношению кпредыдущей намотана в противоположную сторону, две ближайшие к кольцевому полюсу обмбтки каждой сторойывключены в плечи моста переменного тока,а две крайние обмотки подключены к выходным узлам моста.Устройство представлено на чертеже.На фиг. 1 показана конструктивнаясхема моментомера; на фиг, 2 - электрическая схема соединения обмоток.Моментомер содержит замкнутыйцилиндрический магнитопровод 1 с кольцевым полюсом 2 и поворотной ферромагнитной осью 3 на подшипниках 4 и5. По обе стороны от полюса 2 ось 3охвачена тремя пружинными обмотками6, 7, 8 и 9, 10, 11 чередующегосянаправления намотки, начиная от ближайших к полюсу 2 обмоток 8 и 9.Ближайшие к полюсу пары обмоток(7, 8 и 9, 10) включены в прилежащиеплечи моста переменного тока, а двекрайние (6 и 11) - подключены к выходным узлам моста.При указанном соединении в противоположные плечи моста оказываются включенными обмотки с одинаковым направлением намотки, а в прилежащие плечи -обмотки с разным направлением намотки,Работает моментомер следующим образом,Лри подаче переменного напряженияна вход моста обмотки 7, 8 и 9, 10создают два встречно направленных потока.Потоки от прилежащих обмоток направлены согласно соответственно, этопотоки от обмоток 7, 8 и 9, 10.Потоки от прилежащих обмоток создают в крайних выводных обмотках встречно направленные Э Д"С Ю, и 6 г.При отсутствии вращающего моментавсе пружинные обмотки обладают одинаковыми индуктивными сопротивлениями,поэтому на выходе моста напряжениеравно нулю, а равенство ЭДС е, иприводит к отсутствию напряжения и навыходе выводных обмоток 6, 11.В соответствии с (1) и (2) на выходе выводных обмоток 6 и 11 появит ся ЭДС ъг 3 (М+1) е е -е- ф) и нгде Ь/ - максималЬно возможное число витков каждой пружинной обмотки при ее сворачивании;- максимально возможный угол поворота оси 3;- угол, соответствующий приложенному моменту. 30 оС=,И- круговая частота питающего напряжения;Р ( - число витков пружинных обмоток.С другой стороны, свертывание обмоток 8, 10 приведет к увеличению их индуктивных сопротивлений по отношению к поворотным обмоткам 7, 9. Это вызовет разбаланс моста, на выходе которого появится напряжение 40(5) где К, - коэффициент пропорциональности;И- величина напряжения, приложенного к мосту,В соответствии с (3) и (5) на выходе моста появИтся суммарное напря- жение г и=и,+е =(ки,+ЕФ " ИВА =КО(6) М(ИПри наличии вращающего моментаобмотки 6, 8, 10 свернутся а обмотки 7, 9, 11 развернутся. При этом суммарный поток от прилежащих обмоток 7, 8 и 9, 10 не изменится, так как одна из обмоток развернется, а другая свернется. Но потокосцепление обмотки 6 увеличится (она свернулась), а потокосцепление обмотки 11 уменьшится (она раз вернулась). Это приведет к возникновению разных по величине ЭС на выходе обмоток 6 и 11:666Составитель И. Поповоловенко Техред Н. Аидрейчук Корректор О. Бил едактор Заказ 31 73/34 ЦНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Тираж 1089 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб /5 д. 4 4 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек Таким обрдзом, напряжение нд выходе выводных обмоток определяется величиной приложенного к мосту напряжения и разбалансом моста по четырем пЛечам, а также величиной индуцированных в выводных обмоткдх ЭЙС.Это позволяет значительно увеличить чувствительность моментомера при малых углах поворота оси при тех же габаритах, что и у известного. Формула изобретения Моментомер, содержащий пару измерительных пружинных обмоток различного 15 направления навивки, размещенных в замкнутом цилиндрическом магнитопроводе с внутренним кольцевым полюсом и поворотной ферромагнитной осью, и охватывающих ось по обе стороны от полюса, 20 18ю т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения чувствительности, внего введены две пары дополнительныхпружинных обмоток, которые вместе сосновными обмотками размещены по трис каждой стороны полюса, причем каждаяпоследующая обмотка по отношению кпредыдущей намотана в противопопожнуюсторону, две ближайшие к кольцевомуполюсу обмотки каждой стороны включе,чы в плечи моста переменного тока, адве крайние обмотки подключены к выходным узлам моста,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 70675, кл. С 01 Ь 3/10, 1946.2. Зарипов М. ф, Преобразователис распределенными параметрами.