Устройство для измерения крутящего момента магнитной муфты

) М, 1 л,т6011 3/10 75374/1 Гоаударотоенный канат Соввтв Мнннстрав ССС аа делам нзааретеннй н открытнй(2 рите 531,781 (088.8) 3) Опубликовано 05,12,76,Бюллетень М 5) Дата опубликования онисаяия 31.01(/1) Заявитель УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА МАГНИТНОЙ МУФТЫ ечыИзобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для измерения крутящего момента, передаваемого магнитной муфтойв копирующих манипуляторах для кинемати.ческой связи задающего и исполнительного,органа,Известны устройства 1, 21 для измерения крутящего момента магнитной муфты,выполненные на базе ведущей и ведомой , К,полумуфт, разделенных герметичной перего 1родкой, однако они не обеспечивают требуемой точности измерения,Известны также устройства для измерениякрутящего момента магнитной муфты, со- Идержащие ведущую и ведомую полумуфтыс постоянными магнитами, разделенные немагнитной герметичной перегородкой, дат.чик углового рассогласования и измерительную систему, включающую выпрямйтельный 20мост, в измерительную диагональ которого.параллельно подключены конденсатор, сопротивление и измерительный прибор, а вругую диагональ - обмотка статора кольцеого трансформатора 31, 25 Однако эти устроиства также не обеспвают требуемой точности измерения,Целью изобретения является повышенйеточности измерения передаваемого крутялего момента,Для этого в предлагаемом устройстве,содержащем ведущую и ведомую полумуфть 1с постоянными магнитами, разделенные ньр,магнитной герметичной, перегородкой, датчик углового рассогласования и иэмерителную систему, включающую выпрямительный1,мост, в измерительную диагональ которогопараллельно подключены конденсатор, сопротивление и измерительный прибор, а вдругую диагональ - обмотка статора кольцевого трансформатора, на ведущей полумуфте жестко закреплен датчик угловогорассогласования, выполненный в виде рото 4ра-сердечника с постоянным магнитом,взаимодействующего с двумя парами пос-тоянных магнитов, закрепленных на магни 13связь.;ные через обмотки ротора кольцевого трансформатора, подключенные ко второй диагонали выпрямительного моста, систочником электропитания и измерительной.системой.ЬНа фиг, 1 показан продольный разрезописываемого устройства; на фиг. 2 - тоже, электрическая схема,Устройство содержит ведомую 1 и веду1 цую 2 полумуфты,немагнитную герметич-10Мую перегородку 3, датчик 4 углового рас.рогласования, включающий ротор-сердечнк5 с обмоткой 6 обратной связи и рабочимобмотками 7 и 8, постоянный магнит 9 ивыпрямительный мост 10, жестко эакреплнЭй на торце ведущей полумуфты 2 и сое;иненный проводниками 11 с источником12 электропитания и измерительной системой включающей выпрямительный мост 13,юконденсатор 14, сопротивление 15 и измерительный прибор 16, и кольцевыми трансформаторами, роторы 17 и 18 которыхвзаимодействуют соответственно со статорами 19 и 20 закрепленными на неподвиж92,ном основании 21, и две пары постоянныхмагнитов 22, 23 и 24, 25, смонтированалых на кольцевом магнитопроводе 26 ведомой полумуфты 1 и взаимодействующих сЬатчиком 4 углового рассогласования,Устройство работает следующим обраЗО,зом,Через кольцевой трансформатор с ротором 17 и статором 19 включается источюк12 электропитания. По мере нагружения35устройства крутящим моментом происходи вугловое рассогласование положений ведущей лолумуфты 2 и ведомой полумуфты 1,1 До приложения нагрузки и отсутствия угла,вого смещения полумуфт через железо роторе-сердечника 5 замыкаются магнитныепотоки ф и ф, возбуждаемые парами по.люсов 22,25 и 24,23 соответственно. Поскольку характеристики постоянных магнитов одинаковы магнитные потоки фи фравны, но направлены встречно и суммарный потокФ Ф + ф = О. Нажелезооротора-сердечника воздействуют также магнитные потоки, образованнйе постоянныммагнитом 9 и обмоткой 6 обратной связи,В результате в сопротивлении 1 5 появится некоторый ток покоя, обусловленный ве.личиной индуктивности обмоток 7 и 8 исопротивлением 15, который затем компенсируется для получения реверсивной характеристики вход-выход",При нагружении устройства крутящиммоментом и развороте ведушей полумуфты2 относительно ведомой полумуфты 1, например, по часовой стрелке, ось ООротора-сердечника 5,сбвпадавшая до нагружения с границей, разделяющей магниты 22 и 23 или 24 и 25 также повернется по часовой стрелке и пересечет магниты 23, 22, При этом равенство магнитных патако Ф и ф нарушится, так как роторсердечЛ ник 5 будет взаимодействовать только с магнитами 23, 22 и выйдет из эоны дей ствия магнитов 22, 25, Практически можно считать, что в этом случае Ф = О, Ф= ф, В связи сэтимрабочаяточка . на характеристике, обуславливающая состояние железа ротора-сердечника 5, сместится в верхнюю область рабочего участка, ,так как магнитный поток Ч , создаваемый постоянным, магнитом, 9 и суммарный маг- нитный поток ф, (фо= Ф 1+ фт ) совпа 1 дают по жаку, и общий магнитййй поток ч равен; фз фсм" фо" фсм+ фдЗа счет эх го индуктивность обмоток 7 и 8 уменьшить а ток через них возрастет, а следователь . но, возрастет и ток, протекающий через сопротивление 15, что равносильно появлеФ нию выходного сигнала со знаком "плюс",При нагружении устройства в обратной направлении ось Оч ротора сердечника 5 пересечет магниты 22, 25 при этом получится:СМ О СМНо Ф о Ф:ср направлены встречно, по.оэтому рабочая тачка на характеристике снестится в нижнюю область, индуктивность об-моток 7 и 8 увеличится, а сигнал на выхде уменьшится, что равносильно появлениюна выходе сигнала со знаком минус". Повеличине сигнала, показанного на иэмери+тельном приборе 16, определяется величи-на и направление передаваемого устройством крутящего момента,Жесткое закрепление датчика угловогорассогласования на ведущей полумуфте ис"ключают;погрешности измерения, имеющиеся в известных устройствах из-за потерьв подшипниках и инерционности иэмеритель 1 ных элементов,Формула изобретенияУстройство для измерения крутящего момента магнитной муфты, содержащее ведуЛ шую и ведомую полумуфты с постоянными магнитами, разделенные немагнитной герметичной перегородкой, датчик углового рассогласования и измерительную систему вклочающую выпрямительный мост, в измерительную диагональ которого параллельнсподключены конденсатор, сопротивление и измерительный прибор, а в другую диагональ-обмотка статора кольцевого трансформатора отл и ч аюше е с ятем, что, с целью повыщения точности измере 1 ния, на ведущей полумуфте жестко закреп,лен датчик углового рассогласования, выполненный в виде ротора-сердечника с по-. стоянным магнитом, взаимодействующего с двумя парами постоянных магнитов, закрепленных на магнитопроводе ведомой полумуфты, и несущего обмотку обратной связи, включенную в диагональ выпрями тельного моста, и две рабочие обмотки,соединенные между собой и связанные че,рез обмотки ротора кольцевого. трансформа,тора, подключенные ко второй диагоналивыпрямительного моста, с источником электро б питания и измерительной системой Источники информации, принятые во вни- мание при экспертизе:1, ПатентАнглии М 1288724, кл.16 Ь 1 Ф 1972 г,2. Авторское свидетельство СССР %260719, кл. Н 02 К,1970 г,3, Авторское свидетельство СССР %,тор Л, Боринская Тиражтвенн Фил ПП Патент" г, Ужгород, ул, Проектн Составитель М, Ьазовкактор В. Кожемякин ТехредА. демьянова Ко аз 5711/24 Подл БНИИПИ Г рс ог Совет о делам и и отк 1 кв аушская