Измеритель крутящего момента

ОП ИСАИ ИЕ З , о 1851134 Союз Советсник Социапистичесних Республик(22) 3 но 15 Р 879 (21) 2809525/18" присоединением заявки23) Приоритет рствениый к СССР лам изобре и открытийпо ий но 300731.Бюллетень Мо 28 ублико а опубликования описания За 0781(71) Заявител МЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩЕ ОМЕНТЛ- повышение точрощение констщения количест" 5 Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения момента на вращающихся валах.Известен измеритель крутящего момента, содержащий упругий вал, с концами базового участка которого жестко связаны измерительные диски, датчики скорости и измерительнуюсхему 11.Однако этот измеритель не обеспечивает требуемой точности измерения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому являетс:я измеритель крутящего момента, содержащий фазовый измерительный преобразователь с датчиками скорости, фаэоизмерительное .устройство с усилителями-ограничителями на входе и сумматором на вы ходб, и триггер, подключенный через формирователи импульсов к выходам усилителей-ограничителей 2).Недостатками такого измерителя является низкая точность измерения, обусловленная кинематической погрешностью измерительных дисков, и сложность конструкции из-эа необходимости использования дополнительных датчиков скорости. ль изобретенияШизмерения и упи эа счет сократчиков скорости.Указанная цель достигается тем, что в устройство введены две схемы И, схема ИЛИ, выход которой связан через расширитель импульсов с одни- . ми входами двух схем И, и последовательно соединенные формирователь раэнополярных импульсов, фильтр нижних частот и интегратор, связанный с сумматором, причем входы формирователя разнополярных импульсов соединены с выходами схем И, другие входы которых связаны с выходами триггера, а входы схемы ИЛИ подключены к выхо- дам формирователей импульсов.На фиг. 1 приведена функциональная схема йредлагаемого измерителя; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя.Измеритель крутящего момента содержит фазовый измерительный преобразователь 1 и фазоизмерительное устройство 2 с усилителями-ограничителями 3 и 4 на входе и аналоговым сумматором 5 на выходе. Измерительный преобразователь 1 содержит чувствительный элемент б, установленный в подшипниках 7 и 8, и два измерительных диска 9 и 10, в непосредственной близости от которых расположены индукционные датчики 11 и 12скорости. Выходы датчиков 11 и 12подключены к усилителям-ограничите 5лям 3 и 4. Выходы усилителей-ограничителей 3 и 4 соединены через формирователи 13 и 14 импульсов со входами триггера 15. Выходы формирователей 13 и 14 импульсов соединенытакже через схему ИЛИ 16 со входомрасширителя 17 импульсовВыходырасширителя 17 импульсов и триггера15 соединены, соответственно, с одними и другими входами двух схем И18 и 19,.Выходы схем И 18 и 19 соединенычерез формирователь 20 разнополярных импульсов, фильтр 21 нижних частот и интегратоР 22 с вычитающимвходом аналогового сумматора 5, 20Измеритель работает следующим образом,При вращении нагруженного моментом упругого элемента 6 с выходовдатчиков 11 и 12 снимаются гармонические сигналы. Наличие люфтов в подшипниках 7 и 8 и кинематической пог"решности измерительных дисков 9 и10 приводит к паразитной Фазовой модуляции каждого из сигналов датчиков.Сигналы с выходов датчиков 11 и 12поступают на усилители-ограничители3 и 4 Фазоизмерительного устройства 2,Усилители-ограничители 3 и 4 формируют импульсы прямоугольной формы.На выходе фазоизмерительного устройства 2 имеется напряжение, величинакоторого равна сумме двухсоставляющих: первая из них кратна измеряемому моменту, а вторая обусловленалюфтами в подшипниках и кинематичес Окой погрешностью измерительных дисков. Импульсы с прямого выхода (фиг,2 а) усилителя-ограничителя 3 и инверсного выхода (Фиг, 2 б) усилителяограничителя 4 поступают на Формирователи импульсов 13 и 14, Короткиеимпульсы Формирователей (фиг. 2 в,г),совпадающие с положительными фронтами импульсов (фиг. 2 а,б), поочередноопрокидывают триггер 15. На выходах ур(прямом и инверсном) триггера появляютсяуправляющие импульсы (Фиг,2 д,е)Импульсы с Формирователей 13 и 14поступают также через схему ИЛИ 16на расширитель 17 импульсов,. Формирующийимпульсы нормированной длительности (Фиг, 2 ж). Эти импульсыпоступают на одни ЮходЫ схем И 18 и19, на другие входы которых поступают импульсы с прямого(фиг. 2 д) и инверсного Фиг. 2 е) выходов триггера 4615. На выходах схем И 18 и 19 поочередно появляются импульсы (фиг.2 з,и), по"тупающие на входы формирователя 20 раэнополярных импульсовВыходные знакочередующиеся импульсы (фиг. 2 к) формирователя 20 поступают через фильтр 21 нижних частот на в%од интегратора 22, на выходе которого формируется сигнал, кратный величине люфтов в подшипниках и кинематической погрешности измерительных дисков 9 и 10. Этот сигнал поступает на вычитающий вход аналогового сумматора 5, в котором происходит его ,вычитание из сигнала фазоизмерительного устройства 2.Таким образом, выходной сигнал измерителя крутящего момента не содержит составляющей, обусловленной кинематической погрешностью дисков.Использование предлагаемого изме. рителя позволяет повысить точность измерения крутящего момента за счет исключения влияния кинематической погрешности дисков и упростить,кон 1,) струкцию за счет сокращения количества дисков скорости.Формула изобретенияИзмеритель крутящего момента, содержащий фазовый измерительный преобразователь с датчиками скорости,Фазоизмерительное устройство с усилителями-ограничителями на входе исумматором на выходе, и триггер,подключенный через формирователи импульсов к выходам усилителей-ограничителей, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения и упрощения конструкцииза счет сокращения количества датчиков скорости, в него введены двесхемы И, схема ИЛИ, выход которойсвязан через расширитель импульсовс одними входами двух схем И, и .последовательно соединенные формирователь разнополярных импульсов, Фильтрнижних частот и интегратор, связанный с сумматором, причем входы Формирователя разнополярных импульсовсоединены с выходами схем И, другиевходы которых связаны с выходамитриггера, а входы схемы ИЛИ подключены к выходам формирователей импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фролов Л.Б, Измерение крутящего момента. М., фЭнергия, 1967,с. 47-48.2 Фролов Л.Б. Измерение крутящегомомента, М., Энергияф, 1967,с. 99-100 (прототип) .851134 Составитель Г. Ц Техред Т,Маточка еев Коррек М. Шарсвя Редактор В. Пе каз 6317/56 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Филиал П Тираж 907 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская на