Измеритель крутящего момента

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТИВШЕГО МОМЕНТ Настоящее изобретение касается силоиэмерительной техники и может быть использовано для измерения крутящего момента, 5Известно устройство для измерения крутящего момента, содержащее два диска с прорезями, закрепленные на скручиваемом моментом валу,источник света, фотоэлемент и регистрирующую аппаратуру 11),Недостатком устройства является сложность регистрирующей аппаратуры.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является измеритель крутящего момента, содержащий два рядом расположенных диска с прорезями, связанные с концами упругого вала, источник света, фотоэлементы и регистрирующее устройст"во (2)Недостатком такого измерителя является низкая точность измерения,Бель изобретения - повышение точности измерения25Это достигается тем, что в предложенном измерителе источник света выполнен пульсирующим с заданной частотой, а минимум два фотоэлемента расположены так, что длин из них находится против центра прорези, адругой против центра перемычки между прорезями, а также за счет того,что он снабжен эталонным фотоэлементом, установленным вблизи источникасвета, и дополнительным регистрируощим устройством,На фиг, 1 изображена структурнаясхема измерителя; на фиг. 2 - то же,вид Ъ на фиг, 1 на фиг 3 - сигналы,вырабатываемые измерителем.Измеритель крутящего момента содержит закрепленные на упругом валудиски 1 и 2, в которых выполненысквозные прорези 3"б, От импульсногоисточника 7 света определенной частоты, например в несколько килогерц,свет пбпадает на призму 8, котораянаправляет поток света параллельнооси вала на прорези дисков, С другой стороны дисков установлены фотоэлементы 9 и 10, включенные в однуцепь счетчиков 11 импульсов, Эталонный (контрольный) фотоэлемент 12 установлен вблизи импульсного источника 7 света и включен в цепь счетчика 13. Прорези 3-6 выполнены в дисках 2 и 1 идентично, например, фре,эерованием или при помощи фотолито714183 10 15 графин, одновременно с одного уста- новар когда диски 2 и 1 зафиксирова." йй"в. окружном направлении друг.относительно друга при помощи контрольных калиброванных отверстий 14,и 15, в иоторые с очень малым зазором входят фиксирующие штифты 16, Предпочтительной формой прорезей 4 й б является такая, когда две боковые стороны прорезей направлены по радиусам дисков., а две другие направлены поокружности этих дисков, Ыаг междуэтими прорезями определяется максимальным углом скручивания с вала,Угол между прорезяМи .С должен бытьбольше или равен максимальному углу .скручивания вала, Чтобы результатизмерений не зависел от числа оборотов валар отверстия 4 и б рааположены в дна ряда, а Фотоэлементы 9 и 10 расположены строго по радиусу диска,Если .Фотоэлемент 9 находится и данный момент против серединыпро 1 еви 4 р то в это же время фотоэлемент 10располагается против середины пере-, мычки между прорезями б, Смйсл не изменится, если фотоэлементы 9 и 10 расположейы на окружности одного ра" диуса и на расстоянии один от другого равном половине шага между про-, резями (углуо-) на этом радиусе,Кроме этой Формы исполйения прорезей, последние могут быть изготовлены любой другой Формы 17, варианты которых изображены на Фиг, 2, При таких Формах прорезей несколько усложняется процесс тарировки устройства,Для настройки устройства на нулевой момент одна из заделбк дисков 2 и 1,например диска 2, выполнена с возможностью проворота диска в окружном направлении и снабжена фиксатором 18 для фиксации этого диска относительно вала. Для предотвращениясмещения дисков 2 и 1 во время работыпод действием тряски, вибраций; "и прогибов вала между трубой 19 диска 1 и валом установлены подшипники 20 качения, Для связи с электронной машиной ЭВМ 23 измеритель снабжендвумя каналами 21 и 22, по которым импульсы и и п,от эталонного. 12 и оснонных 9 и 10 фотоэлементов, разность между которыми пропорциональна крутящему моменту, передаются в ЭВМ,рйровку измерителя. Для этого включают импульсный источник света 7 и йастраивают его на определенную по; стоянную частоту вспышек, например, ио" 2 кгц, контроль за которым ведут по показаниям счетчика 13, Вал нагружают эталонными моментами, вызывающими относительный поворотдиска 2 относительно диска 1, При этом прорези дисков взаимно перекрываются перемычками между прорезями,При максимальном угле скручиванияэто перекрытие полное,.свет не про"ходит через прорези, При вращениивала измерителя, не нагруженного моментом М = О, через прорези 4 и бпроходит наибольшее число импульсов,и счетчик 11, регистрирующий .сумму и, сигналов за определенное время 1(фиг, За) от Фотоэлементов 9 и 10,показывает наибольшее число импульсов, За время 1 счетчик 11 отсчитывает число импульсов, равное площади эпюрыр у которой по оси ординатотложена частота, райная числу импульсов в единицу времени, а по осиабсцисс .- время подсчета этих импульсов 1 , В пределе, при равенствеугловых шагов с прорезей 4 и,б число, импульсов, отсчитанйых счетчиком 11, будет равно числу импульсов, от 30 считанных счетчиком 13 за то же время, При нагружении вала моментамиМи М (фиг., Зб, в) число импульсов, отсчитанных счетчиком 11, будетменьше числа: импульсов, отсчитанных,35 счетчиком 13, и пропорционально углускручивания и крутящему моменту. Полученные при тарировке данные вводят-.ся в ЭВМ или оформляются н виде тарировочного граФика (М = К (иь - и,При измерениях во время экспериментапо тарировочному графику и разностиимпульсовГ(ио- и, ) определяют неизвестные моменты,Изменение скорости вращения вала1 на результаты измерений Не оказы 45 вает влияния, При возрастании числаоборотов вала вдвое, число прямоугольников за время , (фиг. За)возрастает вдвое, а ширина их вдвоеуменьшается, в результате суммарное50 число зарегистрированных импульсовсохранится неизменным.60 Работает измеритель следующим образом." При отсутствии крутящего моментаи вращения вала диск 2 ориентируют относительно диска 1 так, чтобы прорези 6 совпадали с идентичными прорезями 5, а прорези 4 - с прорез ями ЗДля этого в контрольные калиброванные отверстия 14 и 15 вставляют штифты 16, Затем фиксатором 18закрепляют диск 2 на валу, а штифт 16 убирают, После этого проводят таФормула изобретения 1.Измеритель крутящего момента,содержащий два рядом расположенных диска с прорезями, связанных с концами упругого вала, источник света, фотоэлементы и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, источник света выполнен пульсирующим с заданной частотой, а минимум два фотоэлемента расположены так, что один из них находитсяпротив центра прореэи, а другой против центра перемычки между прорезями2, Измеритель по п, 1, о т л и - . ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен эталонным фотоэлементом, установленным вблиэи источника света, и допслнительным регистрирующим устройством.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3888116,5 кл,01 Ь 3/12, 1975,2, Авторское свидетельство СССРР 147011 кл, С 01 Ь 3/12, 1959прототий),Составитель Г, Белибеевекееке В, , .ы ооое кто Одписно Эака илиал П Патен 270/35 Тираж 1019 П ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам йэобретений и открытий 113035 Москва Ж"35 Ра ская наб , 4 5 ПП фтфф, г, Ужгород, Ул, Проектная, 4