Измеритель крутящего момента

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз Советских Соцмалмстммескик Республик(51) М. Кл. 5011. Э есударственный ноиато СССР яа двлам нзобрвтвей н аткрытнйта опубликования описания 19.04.79) Авторы изобрете О. Н. Антонов, Ю 1) Заявите 4) ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано .для измерения крутящих моментов вращающихся валов.Известный оптический крутильный динамометр, содержащий вал, источник света, диски с прорезями, установленными жестко на некотором расстоянии друг от друга на валу, при скручивании которого под действием крутящего момента меняется местоположение по радиусу диска видимой световой точки, имеет большие радиальные габариты и недостаточную точность измерения 1 . Наиболее близким ло технический сущности к изобретению является измеритель крутящего момента, содержащий основной вал, концентрично которому установлен обхватывающий вал, источник света, регистрирующее устройство и отражающие зеркала, установленные на валшс напро тив источников света и регистрирующего устройства. остелев и В, П. Руднев К недостаткам известного измерителякрутящего момента относится невозможность измерения крутящего момента навалах, вращающихся с разной скоростью.Цель изобретения заключается в изме- З ренин крутящего момента на валах, вращающихся с разной скоростью.Это достигается за счет того, что впредлагаемом измерителе в обкватывакьщем валу выполнены отверстия, расположенные напротив источников света и регистрирующего устройства, причем отражающие зеркала выполнены с переменными углами нормали поверхности к образующим валов, а источники света выполнены монахроматическими с различной длиной волны.На фиг. 1 представлен описываемыйизмеритель крутящего моментщ на 20фиг. 2 - то же, поперечный разрез на фиг. Э- аксонометрическая проекция участка валас зеркалами;,на фиг. 4 - вид сверху научасток основного вала, когда отражающеезеркало с переменным углом нормалиимеет форму конуса, сферы, цилиндра; нафиг. 5 - .ход лучей на поверхности вапа,когда отражающее зеркало имеет формукосой плоскости.Измеритепь крутящего момента основного вала 1 и обхватывающего вала 2,вращающихся с разными окружными скоростями и передающих разные крутящиемоменты, содержит на правых концахвалов отражающие зеркала 3 и 4, прелом ляюшие параллельные лучи света от истрчников света 5 и 6 влопь образующих вапов 1 и 2. На левых концах валов установпены отражающие зеркала 7 и 8 с реременным углом нормали поверхности вокружном направлении к образующим валов 1 и 2. Дпя прохода пучей к основному валу 1 в обхватывающем валу 2 выпопнены окна 9 и 10,20Отраженные лучи от отражающих зеркап 7 и 8 попадают на регистрирующееустройство 11 со шкалой 12, расположенной параллельно оси валов;Регистрирующее устройство 11 можетбьггь выполнено в виде попя .фотоэпементов, вкпюченньх в электрическую цепьавтоматизированной регистрируюшей аппаратуры, преобразующей световые сигналыв цифровую информацию.36Возможно дпя этих же целей применение его в виде срезов пучка световодовволоконной оптики, особенно при применении отражающих зеркал сферической ипицилиндрической формыкогда сигнал наэкране имеет вид, отличающийся от прямой линии.Располагая пучки волокон в соответствии с формой получаемого на сигнал, можно трансформировать его к форме, удобной 4 Одпя измерения,На фиг. 2 представпено размещениеотражающих зеркал 7 и 8, жестко эакрепленных на валах 1 и 2 в окружном направпении, Их количество выбирается некратным числу отверстий 9, 10 в обхватываюшем валу н в зависимости от соотношений угловых скоростей вращения вапов Юи Сю и крутящих моментов М кр1и М соответственно валов 1 и 2.КРОтражаюшие зеркала 7 и 8 могут бытьвыполнены на обшем элементе вала, типашестерни, колеса.Луч света от отражающего зеркала 4(ся. фиг. 3) отклоняется параллельнообраэуюшей вала и при действии моментаМ Р попадает на часть очражающегозеркала 8, имеюшую угол наклона к образующей вала ", нри изменении момента на некоторую величину вап 1 скрутится на угол е и его станет отражаТь 1 Ч часть отражающего зеркапа 8 имеющая угол наклона /Ь" 1 к образующей вала, Это соответствует новой световой точке на регистрирующем устройстве 11, обозначенной М хрРасстояние межР 1+ду точками экрана, соответствующее значениям М р . и М ., равное Ьи Р 1+,прямоепропорционапьйо углу скручивания вала 1- Ьа и, следовательно, приращению фактического крутящего момента: 4 1д1+1На фиг. 4 изображен ход лучей на мерном участке вала 1, когда в качестве отражающего зеркала 8 применено тело вращения типа цилиндра, сферы, кЬнуса, Применяя тела вращения типа цилиндра, необходимо согласовывать размещение соответствующих отверстий 9 и 10 на охватывающем валу.На фиг. 5 изображена в качестве отражающего зеркала 8 поверхность типа косой плоскости - пинейчатой поверхности, образованной движением одной прямой по двум другим скрещивающимся прямым, В этом случае отверстия 9 и 10 могут быть выполнены на одних и тех же образующих охватывающего вала 2.Перед началом работы на вращающихся валах 1 и 2 проводят тарировку и настройку оптической системы, прикладывая к этим вапам эталонную нагрузку, эталонные крутящие моменты, добиваясь за счет настроечных элементов, например, на отражающем зеркале 4 идентичности показаний по всем отражающим зеркалам 7 и 8 последовательным поворотом обоих вапов.Во время работы валов 1 и 2 параппепьные лучи света от источников света 5 и 6 попадают на отражаюшие зеркапа 3 и 4 и, отражаясь от них вдоль оси валов, попадают на отражающие зеркала 7 и 8. Под действием крутящих моментов валы 1 и 2 будут скручиваться на базах между отражающими зеркалами 3 и 7 и 4 и 8 на некоторые углы скрутки. В зависимости от этого лучи источников све та 5 и 6 будут приходить в разные точки регистрирующего устройства 11. Дпя опознания принадлежности лучей, попадающих на регистрирующее устройство 11, гому ипи другому из скручиваемых валов от источников света 5 и 6 необходимо направлять монохроматические лучи светас разными длинами волн, например, желтоу о и синего спектров.В этом случае регистрирующее устройство 11 измерителя крутящего момента должно содержать элементы распозна вания этих сигналов,Формул а изобретения10Измеритель крутящего момента, содержащий основной вал концентрично которому установлен обхватывающий вал, источники света, регистрирующее устройство и отражающие зеркала, установленные на ф валах напротив источников света и регистрирующего устройства, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что, с целью измерения крутящего момента на валах, вращающихся с разной скоростью, в нем в обхватывающем валу выполнены отверстия, расположенные напротив источников света и регистрирующего устройства, причем отражающие.зеркала выполнены с переменными углами нормали поверхности к образующим валов, а источники света выполнены монохроматическими с различной длиной волны.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии % 1096606, кл. б 1 А, 1964.2, Авторское свидетельство СССР И 8766, кл, б 01 Ь 1/24, 1928.Составитель А. НовиковРедактор С. Хейфиц Техред С. МигайКорректор П. МакаревичЗаказ 1781/40 Тираж 1089 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент",г, Ужгород, ул, Проектная, 4