Муфта для измерения крутящего момента и осевой силы

3506769" ОПИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(23) Приоритет -1) М. К. О 011. Гасударственный комитет Совета Мииистрав СССР аа делам изобретений и открытийОпубликовано 15,03.76, Бюллетень1 ОДата опубликования описания 21,01.7. Н. Борисов и Л. Е. Литвинце Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций 1 Заявител УФТА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА И ОСЕВОЙ СИЛЫ Муфта включаетлумуфты 1, два однта 2.Элементы 2 заделконцов упругого э себя две одинаковые аковых упругих эле аны в полумуфты. Оди емепта имеет цилиндри Изобретение относится к измерительной технике,Известные муфты для измерения крутящего момента и осевой силы, содержащие ведущую и ведомую полумуфты, связанные упругими элементами с тензодатчиками, не обеспечивают достаточной чувствительности и стабильности результатов измерений,Для повышения чувствительности и стабильности получаемых результатов в предлагаемой муфте упругие элементы расположены перпендикулярно оси муфты и заделаны в полумуфты в тангенциальном направлении относительно их оси обоими концами жестко, а в осевом направлении один из концов каждого упругого элемента заделан шарнирно, а другой - жестко, при этом расстояние между заделками каждого упругого элемента разделено осью муфты в отношении 2:1.На фиг. 1 показана описываемая муфта, разрезы по А - А и Б - Б; на фиг. 2 - то же, вид В; на фиг. 3 - то же, разрез по Г - Г на фиг. 1; на фиг. 4 - кинематическая схема работы упругих измерительных элементов муфты. ческую поверхность и запрессован по посадке с натягом в полумуфту. Положение этого конца фиксируется штифтом 3. В другой конец элемента запреесован валик 4, фиксируе мый штифтом 5. На валик 4 посажены шарикоподшипнинки 6, положение которых в корпусе регулируется и устанавливается при помощи крышек 7 с прокладками. Подшипники в осевом направлении отрегулированы 1 О так, что они имеют небольшой натяг (осевойлюфт валика 4 осутствует). Втулки 8 - распорные.Поперечное сечение упруги: элементов -прямоугольное (фиг. 3), На грани элементов 15 наклеены тепзодатчики 9 (датчики крутящего момента) и 10 (датчики осевой силы).Таким образом, в плоскости ХХ, - УУупругий элемент заделан в одну из полумуфт жестко, а в другую - шарнирно. В плоско 9 о сти ХХ, - ЛЛ, заделка обоих копцов элемента 2 жесткая. При этом расстояние между заделками каждого упругого элемента делится осью вращения муфты в огношении 2:1.Однако, как показано выше, конец эле мента 2, закрепленный в корпусе с помощьюподшипников 6, на самом деле образует упругий шарнир с осью вращения, совпадающей с осью штифта 5,Такое выполнечие измерительной муфты зо целесообразно в связи с тем, что более уда3ленная от оси муфты заделка не создает реактивного момента в упругих элементах при относительном повороте полумуфт под действием нагрузоки и работает как шарнирная опора с малым трением и практичеоки отсутствующим люфтом. Принцип работы муфты заключается в следующем.Пусть р - угол поворота одной полу- муфты относительно другой под действием передаваемого муфтой крутящего момента; б - прогиб конца консоли длиной 1 под дейспвием силы Р, приложенной к концу консолями;О - угол полорота концевого сечения этойконсоли.Тогда справедливо:Р 1 РРо = (1), О = , (2)Для того, чтобы упругий элемент работал как консоль (изгибающий момент в концевом сечении равен нулю), необходимоО=, б=Яср (3) Из выражений (1), (2), (3) следует:РР РРЗЕК 2 ЕОткуда: 1 = - Р2(4)3Описанная измерительная муфта работает следующим образом. При действии осевой силы упругие элементы 2 получают изгиб в плоскости ХХ, - УУ Тензодатчики 10 деформируются в соответствии с деформациями соответствующих фибровых волокон упругих 5067694элементов. Тензодатчики соединены по одной из известных измерительных схем. Выход с этой схемы подается на измерительную аппаратуру, тарированную в единицах силы, Вы 5 сокая чувствительность и стабильность измерения осевой силы обеспечивается установкой прецизионных подшипников 6.При передаче муфтой крутящего моментапроисходит изгиб элементов 2 в плоскости1 О ХХ, - 22 причем упругие элементы деформируются как консолями. Тензодатчики 9 при этом измеряют величину крутящего момента.Описанная выше геометрия установки упругих элементов 2 в плоскости ХХ, - 22, обес 15 печивает работу одного из концов элементакак упругого шарнира, имеющего, следовательно, очень низкий собственный момент трения.20 Формула изобретенияМуфта для измерения кругящего моментаи осевой силы, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные упругими элементами с тензодатчиками, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности и стабильности получаемых результатов, упругие элементы расположены перпендикулярно оси муфты и заделаны в полумуфты в тангенциальном направлении относительно их оси обоими концами жестко, а в осевом направлении один из концов каждого упругого элемента заделан шарнирно, а другой - жестко, при этом расстояние между З 5 заделками каждого упругого элемента разделено осью муфты в отношении 2:1.506769 тавитель В, Герасимоваехред О, Кудинова Корректор Л, Котова Редак Хейф Заказ 5 Изд.1246 Тираж 1029 ПодпцснЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР МОТ Загорский филиал по делам изобре113035, Москва, Жний и открытий Раушская наб., д, 4/5