Устройство для измерения крутящих моментов

О П И С А Н И Е в 892242ИЗОБРЕТЕНИЯК, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Советски иСоциалистическикРеспублик(088.8) Опубликовано 2312.81, Бктллетень47Дата опубликования описания 25, 12. 81 ло делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ Изобретение относится к сило 1 измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента.По основному авт.св. Ю 437936 известно устройство для измерения крутящих моментов, содержащее упругий участок вала из ферромагнитного материала и охватывающую вал электромагнитную систему, состоящую из коль-. цевого статора с распределенной по его внутренней поверхности трехфазной обмоткой возбуждения, двухтороидов,связанных магнитопроводящими сегментами, и двух включенных последовательно измерительных обмоток . 1,Недостатком устройства является низкая чувствительность и точность измерения, обусловленная магнитоупругим гистерезисом и зависимостью выходного сигнала от скорости вращения вала, которая особенно сильно проявляется при скоростях вращения вала, близких к скорости вращениямагнитного поля возбуждения, из-заизменения сопротивления вала вихревым токам,Цель изобретения - повышение чув 5ствительности и точности измерения,Эта цель достигается тем, что вустройство введен цилиндр из магнитомягкого материала, жестко закрепленоный на валу под тороидами измерительными обмотками и кольцевым статором, .причем под статором на цилинд-ре выполнены по окружности зубцы,На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство для измерения крутящихмоментов содержит цепи возбужденияи измерительную. Цепь возбуждениясостоит из кольцевого статора 1 сраспределенной трехфазной обмоткой 2 подключаемой к источнику трехфазного напряжения Ц . Статор 1 охватывает ферромагнитный упругий вал 3,закрепленный в подшипниках 4 корпу 3са 5, Измерительная цепь состоит изкольцевых разрезных тороидов 6, сегментов 7 и двух соединенных последовательно измерительных обмоток 8,охватывающих коаксиально вал 3. Цепи возбуждения и измерительная разделены немагнитными прокладками 9.На валу 3 под тороидами 6 измеритель,ными обмотками 8 и кольцевым стато-ром 1 жестко закреплен цилиндр 10 измагнитомягкого материала. Под кольцевым статором 1 цилиндр 10 по своейокружности имеет зубцы 11.Устройство работает следующим образом,При отсутствии крутящего момента(И=0) вал устройства не скручиваетсяи цилиндр 10 из магнитомягкого мате-,риала изотропен, сигнал 0 на выходеизмерительных обмоток 8 равен нулю,При воздействии крутящего момента на вал 3 он скручивается. При этом скручивается и цилиндр 10 и в нем возникают механические напряжения, под воздействием которых меняется его магнитная проницаемость. Вследствие возникшей анизотропности цилиндра 10 появляется составляющая магнитного потока возбуждения, проходящая вдоль образующей цилиндра 10 и замыкающаяся в измерительной цепи устройства, проходя через элементы 6, 7 и 10 цепи. Эта составляющая магнитного потока сцепляется с витками измерительных обмоток 8, наводя в них ЭДС, пропорциональную крутящему моменту на валу, О=КИ. При этом основную механическую нагрузку несет вал 3, передавая деформации на цилиндр 10, в котором возникают механические напряжения кручения., Вследствие поверхностного эффекта магнитные потоки возбуждения и измерительный проходят по цилиндру 10, выполненному из магнито" мягкого материала. Поэтому перемагничивание его осуществляется по уз кой петле намагничивания, что умень 892242шает магнитный гистерезис. Это приводит к уменьшению погрешности отневоспроизводимости статической характеристики устройства, т.е. пог-решности от магнитоупругого гистерезиса.Наличие зубцов 11 на цилиндре Опо его окружности под статором 1 при- .водит к неравномерности воздушного 1 о зазора под статором и искривлениюмагнитного поля возбуждения, что приводит к появлению дополнительного реактивного вращающего момента. Прискоростях вращения вала, близких кскорости вращения поля возбуждения,за счет реактивного момента вал устройства втягивается в синхронизм подобно синхронной машине, и сигнал навыходе измерительных обмоток 8 не зависит от скорости вращения вала.Использование предлагаемого устройства позволит повысить чувствитель ность и точность измерения крутящегомомента за счет уменьшения погрешности от магнитоупругого гистерезисаи устранения влияния зависимости выходного сигнала от скорости вращениявала при скоростях вращения последнего, близких к скорости вращения магнитного поля возбуждения. зоФормула изобретенияУстройство для измерения крутящих моментов по авт.св. Р 437936,1отличающееся тем, что,с целью повышения чувствительностии точности измерения, в него введенцилиндр из магнитомягкого материала,4 о жестко закрепленный на валу под тороидами, измерительными обмотками икольцевым статором, причем под статором на цилиндре выполнены по окружности зубцы,45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 437936, кл. 6 013/10, 19.06,72,1но Зака ф ППП Па г, ужгород ул. 1 роектная 11216/б 2ВНИИПИпо де1.13035,Тираж 910сударственного км изобретений исква, Ж, Рауш Помитета СССРткрытийкая наб., д