Устройство для измерения угла закрутки вала

Полезная модель относится к области механики и может найти применение в системах измерения угла закрутки торсионных валов. Технической задачей полезной модели является уменьшение погрешности измерения за счет исключения преобразований углового перемещения в линейного и обратно. Дополнительной технической задачей является создание универсального устройства для измерения валов разных диаметров, а также исключение дополнительного источника энергии. Устройство для измерения угла закрутки вала содержит первую опору для жесткого закрепления одного конца вала, и вторую опору для установки в ней с возможностью вращения другого конца вала. Кроме того, устройство снабжено измерителем угла закрутки, закручивающим элементом с нагружающим элементом, расположенными со стороны первой опоры и средством передачи величины угла закрутки к измерителю. Новым в полезной модели является то, что закручивающий элемент выполнен в виде рычага, а средство передачи величины угла закрутки представляет собой сменную пробку, для которой в рычаге выполнено, по крайней мере, одно отверстие. В опорах расположены сменные втулки для установки концов вала. Механизм измерения угла закрутки представляет собой стойку с индикаторными часами.

Полезная модель относится к области механики и может найти применение в системах измерения угла закрутки торсионных валов.

Известно гидравлическое устройство для измерения угла закрутки вала, в котором используется неподвижное зубчатое колесо в планетарной передаче редуктора. Усилие, действующее на него, передается гидравлическому устройству, в котором в качестве жидкости применяется смазочное масло. (Г.С.Скубачевский, Авиационные газотурбинные двигатели, «Машиностроение», Москва, 1969 г., стр.498, рис.12.07.)

Гидравлические измерители значительно усложняют конструкцию, требуют специальной маслосистемы и не обеспечивают высокую точность замера.

Также известно устройство для измерения угла закрутки вала, которое содержит первую опору для жесткого закрепления одного конца вала, и вторую опору для установки в ней с возможностью вращения другого конца вала. Кроме того, устройство снабжено измерителем угла закрутки, представляющим собой индуктивный датчик, закручивающим элементом, нагружающим элементом и средством передачи величины угла закрутки к датчику. Закручивающий элемент с нагружающим элементом, расположены со стороны первой опоры. Средство передачи величины угла закрутки содержит траверсу и втулку, при этом для соединения с валом на одном ее конце выполнены винтовые шлицы, а на другом - прямые. На втулке установлен подшипник, соединяющий ее с траверсой, которая жестко соединена с сердечником индуктивного датчика. (Г.С.Скубачевский, Авиационные газотурбинные двигатели, «Машиностроение», Москва, 1969 г., стр.499, рис.12.08)

Недостатком такого устройства является его невысокая точность, возникающая из-за больших погрешностей измерения, так как угловое перемещение вала сначала преобразуется в линейное, а затем пересчитывается в угловое. Кроме того, на точность устройства влияет

точность изготовления шлиц. Такое устройство возможно использовать только для валов одного диаметра. Также недостатком устройства является необходимость в дополнительном источнике энергии (электричества).

Технической задачей полезной модели является уменьшение погрешности измерения за счет исключения преобразований углового перемещения в линейного и обратно.

Дополнительной технической задачей является создание универсального устройства для измерения валов разных диаметров, а также исключение дополнительного источника энергии.

Устройство для измерения угла закрутки вала содержит первую опору для жесткого закрепления одного конца вала, и вторую опору для установки в ней с возможностью вращения другого конца вала. Кроме того, устройство снабжено измерителем угла закрутки, закручивающим элементом с нагружающим элементом, расположенными со стороны первой опоры и средством передачи величины угла закрутки к измерителю.

Новым в полезной модели является то, что закручивающий элемент выполнен в виде рычага, а средство передачи величины угла закрутки представляет собой сменную пробку, для которой в рычаге выполнено, по крайней мере, одно отверстие.

В опорах расположены сменные втулки для установки концов вала.

Механизм измерения угла закрутки представляет собой стойку с индикаторными часами.

На прилагаемых чертежах изображено устройство для измерения угла закрутки вала.

Фиг.1 - устройство для измерения угла закрутки вала общий вид;

Фиг.2 - устройство для измерения угла закрутки вала, разрез А-А;

Фиг.3 - устройство для измерения угла закрутки вала, разрез Б-Б;

Устройство для измерения угла закрутки вала, содержит первую опору 1 для жесткого закрепления одного конца вала, и вторую опору 2 для установки с возможностью вращения другого конца вала. Устройство

снабжено измерителем угла закрутки, представляющим собой поворотную стойку 3 с индикаторными часами 4. Также устройство содержит закручивающий элемент, выполненный в виде рычага 5 с нагружающим элементом 6, например набора грузов, расположенными со стороны первой опоры 1. В рычаге 5 выполнено отверстие 7 на расстоянии L от центра его вращения, в которое устанавливают сменные пробки 8 с радиусами R1, R2 и т.д. В опорах 1 и 2 расположены сменные втулки 9 для установки концов вала.

Устройство работает следующим образом.

Концы вала закрепляют в опорах 1 и 2, соответственно один жестко, другой с возможностью вращения. Индикаторные часы 4, установленные в поворотной стойке 3 подводят к пробке 8 с радиусом R1, установленной в отверстии 7 и настраивают на «0». Испытуемый вал нагружают заданным Мкр рычагом 5 с помощью набора грузов 6. Затем пробку 8 с радиусом R1 заменяют на пробку 8 с радиусом R2. Если угол закрутки соответствует расчетному, то индикаторные часы 4 покажут «0», а отклонение стрелки от положения «0» в ту или иную сторону на определенное число делений в пересчете на угловые величины даст фактическую величину отклонения угла закрутки вала от расчетного.

Если вал нагружают, в направлении увеличения расстояния между индикаторными часами 4 и сменной пробкой 8, то пробку 8 с радиусом R1 заменяют на пробку 8 с большим радиусом R2, если в направлении уменьшения расстояния, то - на пробку 8 с меньшим радиусом R2.

Подбором величин расстояния L размещения центра отверстия 7 и радиусов сменных пробок 8 при соответствующей расчетной жесткости вала на кручение, получают соотношения, когда определенному количеству делений индикаторных часов 4 соответствует конечная величина угла закрутки, тем самым достигается высокая точность замера угла закрутки.

1. Устройство для измерения угла закрутки вала, содержащее первую опору для жесткого закрепления одного конца вала, и вторую опору для установки в ней с возможностью вращения другого конца вала, измеритель угла закрутки, закручивающий элемент с нагружающим элементом, расположенные со стороны первой опоры, и средство передачи величины угла закрутки к измерителю, отличающееся тем, что закручивающий элемент выполнен в виде рычага, а средство передачи величины угла закрутки представляет собой сменную пробку, для которой в рычаге выполнено, по крайней мере, одно отверстие.

2. Устройство для измерения угла закрутки вала по п.1, отличающееся тем, что в опорах расположены сменные втулки для установки концов вала.

3. Устройство для измерения угла закрутки вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что измеритель угла закрутки представляет собой стойку с индикаторными часами.