Способ измерения крутящего момента

О П И С А Н И Е и 935723ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(51)М. Кл. 6 01 1. 3/10 Ъвударетвенньм квмитет СССР пю ленам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быль использовано длябесконтактного измерения крутящего момен.та на валу,Известен способ измерения крутящего момента, основанный на иэмерении деформа.5ции уттругого вала посредством тензодатчи.ков, закрепляемых на его поверхности Щ.Однако данный способ не обеспечиваеттребуемой точности измерения,Наиболее близким к изобретению по тех 1 Онической сущности и достигаемому результату является способ измерения. крутящегомомента, основанный на генерировании переменных гармонических напряжений двумяиндукционными датчиками, связанными с. кои 15цами изового участка упругого вала, иформировании из них двух последовательностей остроконечных импульсов (21..Недостатками этого способа является низ-.юкая точность измерения высокочастотныхсоставляющих крутящего момента.Цель изобретения - повышение точностиизмерения,Указанная цель достигается тем, что гене. рирование переменного гармонического напряжения одного датчика осуществляют с периодом, отличным от периода гармонического напряжения с другого датчика, а последовательности остроконечных импульсов преобразуют в две последовательности синхронных им прямоугольных импульсов постоянной и равной вольт-секундной площади и интегри. руют разность импульсов указанных последовательностей.На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство (фнг. 1) содержит упругий вал 1, с концами базового участка которого жестко связаны два зубчатых индукторных колеса 2 н 3 с числом зубьев 2.т и 2 соответственно, отличным друг от друга, причем число зубьев Х.т и 7 выбирается из условия пии 1,1ъ 4 где 1,а - максимальная частота в разложении в ряд Фурьекривой динамического крутящего момента.3 9357Вблизи индукторных. колес установлены индукционные датчики 4, 5, выходы которых связаны, соответственно, со входами нуль-органов 6, 7 дифференцирующими цепочками на выходе. Выходы нуль-органов соеди ч иены со входами соответствующих одновиб. раторов 8, 9, отношение длительностей прямоугольных импульсов равный амплитуды . на выходах которых обратно пропорционально отношению числа зубьев соответствующих 1 О индукторных колес. Выходы одновибраторов 8, 9 связаны со входами дифференциального усилителя 10, выход которого через интегра. тор 11 связан с регистратором 12.Устройство работает следующим образом, %Под действием крутящего момента, передаваемого валом 1, происходит относительное скручивание индукторных колес 2 и 3, В обмотках датчиков 4 и 5 индуктируются переменные гармонические напряжения 29 (фиг. 2 а н 2 б соответственно), причем пери. од гармонического напряжения с одного дат. чика отличается от периода гармонического напряжения с другого датчика Период гар. монического напряжения каждого датчика 2 определяется скоростью вращения вала и количеством зубьев соответствующего индук. торного колеса. Из индуктированных напряжений с помощью нуль-органов 6 и 7 с дифференцирующими цепочками на выходе ЗО формируются две последовательности остроко. нечных импульсов (фиг. 2 в и 2 г соответственно) в моменты перехода переменного напряжения в обмотках датчиков через нулевое значение. Затем с помощью одновибраторов3% 8 и 9 последовательности остроконечных им. пульсов преобразуются в две последовательности прямоугольных импульсов постоянной вольт-секундной площади (фиг. 2 д и 2 е соответственно), причем начало прямоугольногоЮ импульса каждой последовательности совпадает с началом импульса соответствующеи последовательности остроконечных импульсов, а отношение длительностей прямоугольных импульсов последовательностей обратно пропорционально отношению числа зубьев соответ.45 ствующих индукторных колес, Далее с помощью дифференциального усилителя 10 оп 23 фределяется разность двух последовательносмтеи прямоугольных импульсов,которая интегрируется в интеграторе 11, а результат регистрируется в регистраторе 12, причем среднее значение разности последовательностей прямоугольных импульсов равно нулю, и значение сигнала после интегрирования зависит только от динамического угла скручивания вала и не зависит от скорости вращения вала.Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения высокочастотных составляющих крутящего момента за счет генерирования переменных гармонических напряжений разного периода, преобразования этих напряжений в две последовательности прямоугольных импульсов постоянной и равной вольт. секундной площади н последующего интегрирования разности импульсов указанных последовательностей. Формула изобретения Способ измерения крутящего момента, основанный на генерировании переменных гармо.нических напряжений двумя индукционнымидатчиками, связанными с концами базовогоучастка упругого вала, и формировании изних двух последовательностей остроконечныхимпульсов, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения,генерирование переменного гармонического напряжения одного датчика осуществляют с пе.риодом, отличным от периода гармонического.напряжения с друтого датчика, а последовательности остроконечных импульсов преобразуют в две последовательности синхронныхпрямоугольных импульсов постоянной и равной вольт-секундной плошади и интегрируютразность импульсов указанных последовательностей,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фролов Л. Б, Измерение крутящего момента. М., "Энергия", 1967, с. 29,2, Одинец С, С. и др, Средства измерениякрутящего момента, М., "Машиностроение,1977, с. 61 (прототип).935723 цкая Закаэ 4195(41 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного ко по делам иэобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская