Пристрій для виміру крутного моменту

Пристрій для виміру крутного моменту двигуна і виконавчого механізму, що зв'язані між собою з можливістю радіального зсуву на величину, пропорційну зростаючому навантаженню на торсійному валу, на якому закріплені зубчасті чутливі еле 3 За найближчий аналог обраний двоканальний пристрій для виміру крутного моменту обертового вала [а.с. СРСР №1802302, G01L3/10, 1988р.], датчик якого містить два ідентичних перетворювача скручування торсійного вала в електричний сигнал. Вони виконані у вигляді феромагнітних зубцюватих індукторів, закріплених на вимірювальних перерізах торсійного вала. Нерухомо встановлені магнітні системи, що мають постійні магніти, з полюсними наконечниками, виконаними у вигляді двох Н-подібних магнітопроводів, на перемичках яких намотані сигнальні обмотки. Однойменні полюси попарно з'єднані феромагнітними пластинами, причому відстань L між цими полюсами дорівнює 0,5 зубцюватого кроку індуктора, де L=0,1,2,3... Основним недоліком є те, що точність виміру залежить від якості забезпечення ідентифікації сигналів кожного каналу та отримання співвідношень величин - відстаней між полюсам щодо зубцюватого кроку індуктора. Величина кута закручування ланки торсійного валу 3 дуже мала, тому потрібно приміняти метод збільшення, яке повинне бути тим значиміше, чим коротше вимірювальна ланка валу. Недоліком також є необхідність зміни апаратної частини під час зміни характеристик, або алгоритму роботи всієї системи. Відомі пристрої, які призначені для виміру крутного моменту, хоча і є високотехнологічними, та вони складні у виготовленні і в експлуатації, мають низьку надійність, цілком не забезпечують достатню точність виміру під час здійснення безперервної реєстрації крутного моменту. Для усунення зазначених недоліків удосконалено пристрій для виміру крутного моменту. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення зазначеного об'єкту з метою одержання інформації з високою точністю вірогідності про крутний момент під час здійснення його безперервної реєстрації, за рахунок підвищення точності вимірів шляхом зменшення погрішності усереднення. Поставлена задача досягається тим, що в пристрої для виміру крутного моменту двигуна і виконавчого механізму, що зв'язані між собою з можливістю радіального зсуву на величину пропорційну зростаючому навантаженню на торсійному валі, на якому закріплені зубцюваті чутливі елементи, що виконані у вигляді дисків, вони встановлені напроти один одного біля двигуна та виконавчого механізму на протилежних кінцях торсійного валу, який включено до лінії зв'язку між ними. Кожен диск безконтактно зв'язано з імпульсним датчиком для реєстрації частоти обертання валів під час постійного чи змінного навантаження, що викликає зсув фази інформаційних імпульсів, які надходять. Точність виміру під час здійснення безперервної реєстрації крутного моменту підвищують за рахунок конструктивних особливостей пристрою, які дозволяють знизити контролюючі параметри (на підставі закону пропорційності деформації торсійного валу скручуванню за величиною крутного моменту, реєстрацію здійснюють датчиками обертання імпульсного типу). Крутний момент відрахо 26169 4 вують за різницею між силами обертання двигуна та опору обертанню виконавчого механізму. При цьому погрішності зведені практично до нуля завдяки торсійного валу, який включено до лінії зв'язку між зубцюватими дисками закріпленими на відповідних валах, та датчиків, які не мають механічного зв'язку. Коливання у вузлі практично відсутні. Пошук, здійснений за джерелами науковотехнічної і патентної інформації, показав, що сукупність істотних ознак технічного рішення, яке заявляється, невідома. Таким чином, воно відповідає вимогам новизни. Корисна модель пояснюється графічними матеріалами. На кресленні зображено пристрій для виміру крутного моменту. Пристрій для виміру крутного моменту двигуна 1 і виконавчого механізму 2 має торсійний вал 3, який є спільним для двигуна 1 та виконавчого механізму 2. На ньому встановлені напроти один одного зубцюваті чутливі елементи 4 з можливістю радіального зсуву на величину пропорційну зростаючому навантаженню. Зубцюваті чутливі елементи 4 виконані у вигляді дисків, вони закріплені нерухомо на протилежних кінцях торсійного валу 3 відповідно біля двигуна 1 та виконавчого механізму 2. Торсійний вал 3 включено до лінії зв'язку між зубцюватими дисками 4. Кожен із вказаних дисків 4 безконтактно зв'язаний з імпульсним датчиком 5 для реєстрації частоти обертання валу 3 під час постійного чи змінного навантаження, що викликає зсув фази інформаційних імпульсів, які надходять. Сигнали (імпульси) з кожного датчика 5 формуються за допомогою спеціальних схем перед подачею їх у пристрої 6 для реєстрації і обробки сигналів. Аналогові сигнали з кожного датчика 5 перетворюються в цифрову форму. Диски 4 встановлені з можливістю пружного взаємного радіального зсуву на величину пропорційну зростаючому навантаженню на валу 3 в межах крутної деформації торсійного валу 3. Пристрій працює так. Під час обертання валу 3 без навантаження, імпульси 3 обох датчиків 5 мають однакову частоту і фазу (відставання або випередження інформаційних імпульсів, зсув їх фаз, відсутній). Під час зростання навантаження кінці торсійного валу 3 зміщаються радіально відносно один одного в межах крутної деформації, при цьому зсув фази інформаційних імпульсів збільшується пропорційно зростаючому навантаженню. Використовується механічний спосіб виміру кута закручування довгого торсійного валу 3, при якому вимірювання величини кутів є об'єктивною. Далі проводять цифрову або аналогову обробку сигналів, після чого одержують величину контрольованого крутного моменту. Таким чином здійснюється безперервна реєстрація величини крутного моменту. За допомогою заявленого вимірювача можна одержувати інформацію з високою точністю достовірності про обертовий момент за рахунок підвищення точності вимірів шляхом спрощення процесу виміру: при вимірі відсутні проміжні сигнали (імпульси) і знижений час ведення вимірів, макси 5 26169 мально зменшена кількість залежних одна від одної величин, відсутній часовий поріг під час реєстрації зсуву фази між імпульсами. У зв'язку з цим пристрій, що заявляються, найбільше повно відповідають сучасним умовам. Комп’ютерна верстка М. Мацело 6 Запропонований пристрій простий у виготовленні та експлуатації, реєструючи дані, які видають чутливі елементи цього пристрою залежать практично тільки від параметрів торсійного валу. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601