Датчик крутящего момента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ОЮ 01) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ стдэГЯи.(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической р ев олюции(54) (57) 1. ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕН -ТА, содержащий жестко закрепленнуюна приводном валу втулку, на которойустановлен шкив, связанный с ней упругими чувствительными элементами,зш С 05 Р 17/00; С 01 Ь 5/26 и исполнительный механизм с контактным элементом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью. упрощения и повышения надежности датчика, он снабжен толкателем, расположенным соосно с валом и связанным с втулкой винтовой передачей и со шкивомшпоночным соединением, а контактный элемент установлен соосно с валом с возможностью контакта с толкателем.2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю - щ н й с я тем, что на торце толкателя установлен на подшипнике качения подпятник.3. Датчик по п, 1, о т л и ч а ю- Е щ и й с я тем, что, с целью упрощения настройки датчика, он снабжен закрепленной на шкиве поворотной эксцентриковой втулкой, связанной с упругими чувствительными элементами, йСИзобретение относится к измери. -тельно-преобразующим устройствам иможет быть применено в системах автоматического управления металлорежущими станками. 5Известны датчики .крутящего момента, в которых специальная кольцеваяпружина передает крутящий момент свала электродвигателя на шкив кпиноременной передачи 113. 1 ОЖесткость пружины рассчитана напередачу момента холостого хода. Присоприкосновении круга с изделием происходит увеличение крутящего момента на валу электродвигателя, что 15приводит к повороту шкива на некоторый угол относительно вала и к замыканию вмонтированного в шкив электроконтактного датчика, выдающегосигнал на переключение быстрого подвода шпифовальной бабки на рабочуюподачу.Однако известный дат ик сложенпо конструкции и недостаточно надеженв работе из-за наличия встроенного у 5во вращающееся измерительное устройство электроконтактного преобразова"теля сигнала, требующего примененияподвижного токоподводящего контактас соответствующей токоизоляцией егоот измерительного устройства. Крометого, применение электроконтактногопреобразователя сигнала не позволяетиспользовать указанные датчики всистемах автоматического управления .металлорежущими станками.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дат" чик крутящего момента, содержащий механическое. измерительное устройство, включающее жестко закрепленную на хвостовике шпинделя втулку и свободно сидящий на ней шкив, связанные между собой упругими элемен- тами и встроенные в шкив два электрических преобразователя сигнала,передатчик, антенное устройство 21.Однако такой датчик крутящего момента характеризуется сложностью конструкции и недостаточной надежностью в работе из-за наличия встроенных во вращающееся измерительное устройство передатчика, антенного устройства, стабилизатора напряжения и электрических преобразова 5 телей сигнала, что вызывает необходимость применения подвигни о токо- подводящего контакта, требующего соответствующей токоиз.1 тяцш и Рносящего. существенные погрешности в выходной электрический сигнал . Кроме того, конструкция такого датчика не позволяетиспользовать гидравлические и пневматические преобразователи сигналов (дроссельные, струйные и др.).Целью изобретения является упрощение и повышение надежности датчика,Поставленная цель достигается тем, что датчик крутящего момента содержащий жестко закрепленную на приводном валу втулку, на которой установлен шкив, связанный с ней упругими чувствительными элементами, и исполнительный механизм с контактным элементом, снабжен толкателем, расположенным соосно .с ва лом и связанным с втулкой винтовой передачей и со шкивом - шпоночным соединением, а контактный элемент установлен соосно с валом с возможностью контакта с толкателем.На торце толкателя установлен на подшипнике качения подпятник, а на шкиве закреплена поворотная эксцентриковая втулка, связанная с упругими чувствительными элементами.На фиг. 1 показан датчик с электрическим преобразователем сигнала индуктивного типа, разрез; на фиг.2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - датчик с гидравлическим преобразователем сигнала дроссельного типа.Датчик крутящего момента (фиг,1) состоит из втулки 1, насаженной на вал 2 приводного двигателяфсо шпонкой 3. Шкив 4 клиноременной передачи свободно, установлен на втулке с помощью подшипников качения 5. На торце шкива жестко закреплена направляющая втулка 6, в отверстии которой установлен толкатепь 7, свободно перемещающийся вдоль оси втулки и ограниченный от углового поворота относительно втулки и шкива шпонкой 8. С одного конца толкатель имеет винтовое соединение с втулкой 1, с другого конца в толкатель встроен на подшипнике качения 9 подпятник 1 О, На цилиндрическую поверхность шкива надета поворотная эксцентриковая втулка 11 с эксцентрическими поверхностями которой соприкасаются плунжеры 12 (фиг,2), входящие в отверстия в .шкив, Иеж;1 у плунжерами и втулкой 1 вставлены3 11 чувствительные элементы 13 (фиг. 2), через которые передается крутящий момент от вала двигателя к шкиву. Эксцентриковая втулка 11 фиксируется относительно шкива в требуемом положении с помощью винтов 14 (фиг. 3).Исполнительные механизмы 15 (фиг, 1) или 16 (фиг. 4) с контактными элементами 17 жестко закреплены вне вращающегося измерительного устройства и имеют связь с толкателем 7 через подпятник 10.Датчик работает следующим образомПредварительно настраивают измерительное устройство на передачу требуемого крутящего момента с помощью эксцентриковой втулки 11. При передаче крутящего момента от вала приводного двигателя к шкиву происходит деформация чувствительных элементов 13, что приводит к относительному угловому перемещению втулки 1 08403 4и шкива 4, преобразуемому с. помощью резьбового соединения втулки 1 с толкателем 7 в осевое перемещение последнего. Толкатель воздействует через подпятник 10 на исполнительный механизм 15 или 16, вырабатывающий требуемый выходной сигнал. Предлагаемый датчик крутящего 10 момента обладает более простой конструкцией и повышенной надежностьюработы благодаря установке преобразо-.вателя сигнала вне вращающегося измерительного устройства и исключе нию подвижного токоподводящего контакта, передатчика, антенного устройства и стабилизатора напряжения.Применение датчика в системахавтоматического управления металлоу режущими станками существенно упрощает конструкцию систем, снижаетстоимость их изготовления и повышаетнадежность из работы.1108403 Составитель Н. ГондаксазоваЛ.Веселовская Техред М.Тепер орректор А.Тяско еда Подписно аказ 58 бЗ В по 3035ная, 4 ент", г. Ужгород, ул иал ПП 11 Тир Государств елаи изобре осква, Ж842ного кний и Раушс митета СССР крытий я наб., д. 4/