Сигнализатор предельной величины крутящего момента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 76 О 397 А 1 3/10 51) 5 НИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЪСТ АВТО РСКО нститутков Й ВЕ змериован ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1247696, кл, 6 01 Е 3/14, 1984.Авторское свидетельство СССРМ 1357731, кл. 6 013/04, 1986,(54) СИГНАЛИЗАТОР ПРЕДЕЛЬНЛИЧИНЫ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА(57) Изобретение относится к силотельной технике и может быть испол Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации бесконтактным способом предельной величины передаваемого вращающимся валом крутящего момента.Известен измеритель крутящего момента, содержащий упругий вал, с концами базового участка которого жестко связаны измерительные диски, датчики скорости и измерительную схему.Однако данный измеритель не обеспечивает регистрацию предельных значений крутящего момента,Известно устройство для измерения крутящего момента, содержащее упругий полувалполумуфту, измерительную пружину, электрический выключатель, управляемый накимным элементом с роликом, опирающимся на торцовую поверхность полумуфты.Однако укадельного значенет малую точноси надежность. занный сигнализатор преия крутящего момента иметь, низкое быстродействие для сигнализации о достижении предельного крутящего момента на вращающемся валу, Целью изобретения является повышение надежности. Угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков 2, 3 выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов. При скручивании упругого вала 1 на угол, превышающий угловую ширину модуляторных элементов, наАвыходе блока 10 сравнения появляется импульс, сигнализирующий о достижении предельной величины крутящего момента. 4 ил,Наиболее близким по технической сущсти к предлагаемому является сигнализар предельной величины крутящего момента, который включает в себя упругий вал, на котором закреплены втулки с зубчатыми дисками, контакты, токосъемники, осветитель и фотоприемники.Недостатком этого сигнализатора является низкая надежность, обусловленная наличием в его конструкции открытых измерительных контактов и подвижных контактов токосъемников,Цель изобретения является повышение надежности сигнализатора предельной величины крутящего момента,Цель достигается тем, что в сигнализатор предельной величины крутящего момента, содержащий два измерительных диска, установленных по концам упругого вала и снабженных модуляторными элементами, размещенными с заданным угловым шагом по периметру измерительных дисков, два лмпульсньх датчика, связанных с модуля- торными элементами соответствующих измерительных дисков и подключенных к соответствующим формирователям импульсов, введены сумматор, два частотно-аналоговых преобразователя, компаратор и блок сравнения, а угловой шаг размещения модупяторных элементов по периметру измерительных дисков выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модулято рных элементов, при этом выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен выход второго формирователя импульсов, и через один частотно-аналоговый преобразователь выход первого формирователя импульсов подключен к одному входу блока сравнения, к другому входу которого через последовательно соединенные ком паратор и другой частотно-аналоговый преобразователь подключен выход сумматора,Предлагаемое устройство производит определение предельного крутящего момента бесконтактным способом, что позволяет в отличие от прототипа избежать введения в конструкцию профилированных втулок, открытых измерительных контактов и подвижных контактов токосьемников и таким образом существенно повысить надежность сигнализатора. Следовательно, предложенное техническое решение в сравнении с прототипомобладает "существенными отличиямиНа фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого сигнализатора; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1 при рабочем состоянии сигнализатора; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 по достижении предельно значения крутящего момента; на фиг, 4 - временные диаграммы, поясняющие работу сигнализатора,Сигнализатор предельного крутящего момента содержит (фиг. 1) упругий вал 1, на концах базового участка которого установлены два измерительных диска 2 и 3 с одинаковыми модуляторными элементами, например зубчатыми, При этом угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов. В непосредственной близости от дисков 2 и 3 расположены два импульсных датчика 4 и5. Первый вход сумматора 6 через формирователь 7 импульсов соединен с выходом датчика 5. Второй вход сумматора 6 через формирователь 8 импульсов соединен с выходом датчика 4. Выход формирователя 8 импульсов соединен с входом частотно-аналогового преобразователя 9, выход которого связан с одним из входов блока 10 сравнения. Другой вход блока сравнения связан через частотно-аналоговый преобразователь 11 и компаратор 12 с выходом сумматора 6. Вход опорного напряжения накомпаратор 12 на фиг. 1 не показан.5 Сигнализатор предельного крутящегомомента работает следующим образом,Перед началом измерений измерительные диски 2 и 3 устанавливаются на упругомвалу 1 так, чтобы при нагружении вала пре 10 дельным крутящим моментом точка А на передней по ходу вращения кромке зуба диска3 располагалась напротив точки В на заднейпо ходу вращения кромке зуба диска 2 (см,3),15 При вращении вала 1, нагруженногокрутящим моментом ниже предельного значения, сигналы с выходов датчиков 4 и 5поступают на формирователи 7 и 8 и преобразуются в сигналы 07 и 089 фиг. 4), которые20 поступают на входы сумматора 6, где производится лх сложение. На выходе сумматора6 появляетсясигнал Об, который преобразуется компаратором 12 в сигнал 012. СигналыОв и 012 поступают соответственно на час 25. тотно-аналоговые преобразователи 9 и 11.Напряжения, сформированные преобразователями 9 и 11, поступают на входы блока10 сравнения. При этом, если переднийфронт сигнала 07 поступает на обработку30 раньше заднего фронта сигнала Оа (см. фиг.4 а, б), что соответствует расположению измерительных дисков, показанному на фиг, 2,то частота следования сигналов Ов и О 12 (см.фиг, 4 а. г) одинаковая, Следовательно, на35 входы блока 10 сравнения поступают дваравных по величине напряжения. В этомслучае на выходе блока 10 сравнения сигналотсутствует, что свидетельствует о работесигнализатора при крутящем моменте ниже40 предельного значения,Если передний фронт сигнала 07 поступает на обработку позже заднего фронтасигнала Оз (см. фиг, 4 а, д), что соответствуетрасположению измерительных дисков, по 45 казанному на фиг. 3, то частота следованиясигналов 012 отличается от частоты следования сигналов Ов(см, фиг. 4 а, е). При этом навходы блока 10 сравнения поступают дваразных по величине напряжения. В этом50 случае на выходе блока 10 сравнения появляется сигнал, что свидетельствует о работесигнализатора при крутящем моменте вышепредельного значения.Работа сигнализатора не зависит от на 55 правления вращения вала и приложениякрутящего момента.Использование предлагаемого сигнализатора позволит регистрировать факт появления предельного значения крутящегомомента и выдавать при этом сигнал на ис 1760397полнительные механизмы. приборов и машин. Формула изобретения Сигнализатор предельной величины крутящего момента, содержащий два измерительных диска, установленных по концам упругого вала и снабженных модуляторными элементами, размещенными с заданным угловым шагом по периметру измерительных дисков, два импульсных датчика, связанных с модуляторными элементами соответствующих измерительных дисков и подключенных к соответствующим формирователям импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены сумматор, два частотно-аналоговых преобразователя, компаратор и блок сравнения, а угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков выполнен более чем в 5 два раза превышающим угловую ширинумодуляторных элементов, при этом выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен выход второго 10 формирователя импульсов и через один частотно-аналоговый преобразователь выход первого формирователя импульсов подключен к одному входу блока сравнения, к другому входу которого через последовательно 15 соединенные компараторы и другой частотно-аналоговый преобразователь подключен выход сумматора.1760391 а) т г) т 12 Фиг. актор зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 каз 3181 ВНИИПИ Гос оставитель В,Степановехред М.Моргентал Корректор О,Юркое Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб 4/5