Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(73) Патентообладатели Пашкевич Михаил Федорович, Геращенко Василий Васильевич,Пашкевич Виктор Михайлович, Пашкевич Александр Михайлович(57) 1. Преобразователь крутящего момента, содержащий две полумуфты, связанный с полумуфтами упруго деформируемый элемент, неподвижно закрепленные на полумуфтах диски с радиальными прорезями, расположенные в непосредственной близости друг относительно друга и одновременно в щелевом проеме фотодатчика, блок питания фотодатчика и электрическую схему преобразования и регистрации сигналов, отличающийся тем, что упруго деформируемый элемент выполнен в виде одной или нескольких пружин,размещенных по окружности между выступами полумуфт и взаимодействующих с последними. 2. Преобразователь крутящего момента по п. 1, отличающийся тем, что упруго деформируемый элемент выполнен в виде стержней, расположенных вдоль общих радиусов полумуфт. Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована на промышленных установках, испытательных стендах, а также при исследовании различных конструкций и механизмов для измерения крутящего момента. Известны различные преобразователи крутящего момента - тензорезисторные, индуктивные, магнитоупругие, струнные, пьезоэлектрические и другие 1. Один из таких преобразователей, например 2, содержит две полумуфты, связанные с полумуфтами упруго деформируемые элементы, неподвижно закрепленные на полумуфтах диски с радиальными прорезями,фотодатчики, формирующие последовательности прямоугольных электрических сигналов, блок питания фотодатчиков и электрическую схему преобразования и регистрации сигналов. Недостаток такого преобразователя состоит в том, что он имеет большие габариты в осевом направлении,недостаточную чувствительность при измерении малых моментов, низкую защищенность от перегрузок. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является преобразователь крутящего момента, содержащий две полумуфты, связанный с полумуфтами упруго деформируемый элемент, неподвижно закрепленные на полумуфтах диски с радиальными прорезями,расположенные в непосредственной близости друг относительно друга и одновременно в щелевом проеме фотодатчика (3, стр. 335). Недостатками такого преобразователя, принятого за прототип, являются большие габариты в осевом направлении, недостаточная чувствительность при измерении малых моментов, низкая способность воспринимать перегрузки. Эти недостатки обусловлены тем, что упругим элементом, воспринимающим измеряемый момент, является торсионный вал. Для повышения чувствительности преобразователя приходится увеличивать длину рабочей части торсионного вала и уменьшать ее диаметр. Это приводит к еще большему увеличению осевых размеров и снижению способности к перегрузкам, возникающим при пусковых режимах и возникновении крутильных колебаний. Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков преобразователей крутящего момента, т.е. снижение их габаритов в осевом направлении, повышение чувствительности и способности воспринимать перегрузки. Поставленная задача решается тем, что в преобразователе крутящего момента, содержащем две полумуфты, связанный с полумуфтами упруго деформируемый элемент, неподвижно закрепленные на полумуфтах диски с радиальными прорезями, расположенные в непосредственной близости друг относительно друга и одновременно в щелевом проеме фотодатчика, блок питания фотодатчика и электрическую схему преобразования и регистрации сигналов, согласно полезной модели, упруго деформируемый элемент выполнен в виде одной или нескольких пружин, размещенных по окружности между выступами полумуфт и взаимодействующих с последними. В другом варианте исполнения упруго деформируемый элемент может быть выполнен в виде стержней,расположенных вдоль общих радиусов полумуфт. Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приведен общий вид преобразователя крутящего момента с частичным осевым разрезом. На фиг. 2 изображен разрез А-А преобразователя крутящего момента, перпендикулярный его продольной оси. На фиг. 3 представлена последовательность электрических импульсов, генерируемая фотодатчиком. На фиг. 4 представлен вариант исполнения преобразователя с упругими радиально расположенными элементами. Преобразователь крутящего момента (фиг. 1, 2) содержит полумуфты 1 и 2, упруго деформируемые элементы 3, размещенные между выступами полумуфт 1 и 2, диски 4 и 5, неподвижно закрепленные на полумуфтах и расположенные в щелевом проеме фотодатчика 6. В данном преобразователе может использоваться стандартный фотодатчик типа ДФ-1. Диски 4 и 5 имеют одинаковое число прорезей. При подготовке преобразователя к работе эти диски можно поворачивать друг относительно друга так, чтобы прорези одного из них были почти полностью пе 2 692 рекрыты выступами другого, т.е. чтобы оставались минимальные просветы, характеризующие минимальную ширину исходных импульсов. Преобразователь крутящего момента работает следующим образом. При вращении вала, на котором измеряется крутящий момент, вращается преобразователь крутящего момента вместе с дисками 4 и 5, которые расположены в щелевом проеме неподвижного фотодатчика 6. В результате этого фотодатчик генерирует последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 3), длительностькоторых определяется исходной шириной просветов, образованных при установке дисков 4 и 5. При возрастании момента полумуфта 1 поворачивается относительно полумуфты 2, деформируя упругие элементы 3, в результате чего происходит относительное угловое смещение дисков 4 и 5 и, как следствие,увеличение ширины просветов, образованных этими дисками. При этом происходит пропорциональное увеличение длительности формируемых фотодатчиком 6 импульсов. Величины угла поворота одной полумуфты относительно другой при одном и том же значении момента зависит от жесткости упругих элементов 3. Преобразователи с пружинами (фиг. 1, 2) обеспечивают возможность измерения самых малых величин моментов, если жесткость используемых пружин мала. При этом такие высоко чувствительные преобразователи не боятся перегрузок, связанных с пусковым ударом и колебаниями измеряемого момента, так как после достижения предельной осадки пружин преобразователь крутящего момента начинает работать как обычная муфта, а предельно сдеформированные пружины сжатия не разрушаются. Преобразователи с радиально установленными упругими элементами (фиг. 4), при малых габаритах позволяют измерять весьма большие величины крутящих моментов. Таким образом, для измерения момента на валу достаточно зарегистрировать последовательность генерируемых преобразователем импульсов и измерить приращения их длительности, которые пропорциональны приращениям измеряемого момента. Как видно из фиг. 3, измеряемый момент М пропорционален , т.е. МКМ ,где Км - тарировочный коэффициент момента. Частота вращения вала обратно пропорциональна среднему периоду Т следования импульсов, т.е., где К - тарировочный коэффициент частоты вращения вала. Следовательно, данным преобразователем также можно измерить мощность , которая, как известно,равна произведению М. Поэтому где-тарировочный коэффициент мощности. Отсюда следует, что, зарегистрировав последовательность импульсов, генерируемых преобразователем крутящего момента, можно измерить не только момент, но и частоту вращения и мощность. Таким образом, предлагаемый преобразователь крутящего момента позволяет в отличие от прототипа решить поставленную задачу - уменьшить габариты в осевом направлении, повысить чувствительность и способность воспринимать перегрузки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.

МПК / Метки

МПК: G01L 3/10

Метки: момента, преобразователь, крутящего

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-u692-preobrazovatel-krutyashhego-momenta.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Преобразователь крутящего момента</a>

Похожие патенты