Тензометрический динамометр для измерения крутящего момента

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов на валах различных машин. Цель изобретения - повышение точности измерения тензодинамометра и упрощение его монтажа на валы. Крутящий момент от привода машины передается приводной детали на корпусе 1, от нее - упругому элементу 5, затем ступице 3. Далее через шпоночное соединение момент передается валу, на который посажен тензодинамометр. Деформация кручения упругого элемента 5 воспринимается тензорезисторами 6. Электрический сигнал через токосъемное устройство передается регистрирующей аппаратуре. При этом минимальная толщина стенки упругого элемента, выполненного в виде полого цилиндра, выбирается из соотношения: чадк(,1 JCA,MH, где с1САА„ннаименьшая величина среднего диаметра упругого элемента. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g51)g С 01 L 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4449371/10 (22) 06.05.88 (46) 28.02.91. Бюл. В 8 (75) Е.А.Елисеев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1075094, кл. G 01 L 5/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 369438, кл. С 01 L 1/22, 1970. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИИ ДИНАМОМЕТР ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов на валах различных машин. Цель изобретения — повышение точности измерения тензодинамометра и упрощение

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов на валах машин.

Цель изобретения — повышение точности измерения тензодинамометра и упрощение его монтажа на валу.

На чертеже представлен тензодинамометр, продольный разрез.

Тензодинамометр содержит корпус l с приводной детаЛью (шкивом, звездочкой), в котором установлены шарикоподшипники 2, посаженные внутренними кольцами на наружную часть ступицы 3 и упирающиеся спереди в бурт через набор регулировочных прокладок 4, упругий элемент 5 выполнен в виде пустотелого цилиндра с фланцами, с наклеенными на его внешней поверхности тензорезисторами 6, отцентриро„.80„„1631321 А 1

его монтажа на валы. Крутящий момент от привода машины передается приводной детали на корпусе 1, от нее упругому элементу 5, затем ступице

3. Далее через шпоночное соединение мо- ° мент передается валу, на который посажен тензодинамометр. Деформация кручения упругого элемента 5 воспринимается тензореэисторами 6. Электрический сигнал через токосъемное устройство передается регистрирующей аппаратуре.

При этом минимальная толщина стенки упругого элемента, выполненного в виде полого цилиндра, выбирается из соотношения: 3 „ О, 1 демин >д«с мин наименьшая величина среднего диаметра с

Ф упругого элемента. 1 ил. ванный относительно общей оси тензодинамометра посадкой специальной расточки проточенной в стыковочной по- Йш верхности заднего фланца на наруж- фф ное кольцо выступающего шарикоподшипника, и фланцующийся спереди со ступицей 3, сзади — с приводной деталью на корпусе 1. Ю

Посадка корпуса 1 с приводной де-., >, талью на шарикоподшипники 2 разгружает упругий элемент 5 от действия радиальных сил, воспринимаемых приводной деталью (шкивом, звездочкой); . а также дает возможность при передаче измеряемого крутящего момента упругому элементу 5 поворачиваться относительно ступицы 3 с очень незначительным сопротивлением. Для обеспечения жесткого соединения упругого элемента 5 со ступицей 3 и

1631321 корпусом 1 с приводной деталью в каждом фланцевом соединении имеется по два болта из-под развертки 7,расположенных диаметрально противополож- 5 но; остальные болты 8 — обыкновенного исполнения.

Соединительный стержень 9 помимо своего прямого назначения — соединения вала машины с ротором токосъемника (и прокладке по его поверхности выводных проводников схемы тензорезисторов) и прокладки по его поверхности выводных проводников схемы тензорезисторов, служит также для осевой фиксации тензодинамометра на валу машины с помощью шайбы 10.

Тензодинамометр работает следующим образом.

Крутящий момент от привода машины 2р посредством клинового ремня или цепи передается приводной детали (шкиву, звездочке) на корпусе 1. От нее упругому элементу 5, затем ступице

3, и далее через шпоночное соедине- 25 ние валу, на который тенэодинамометр посажен. Деформация кручения упругоro элемента 5 воспринимается тензорезисторами 6 и электрический ток разбаланса схемы тенэорезисторов по проводникам, проложенным по стержню 9, передается через токосъемник тензометрической аппаратуре.

Использование в тензодинамометре упругого элемента, выполненного в виде пустотелого цилиндра с толщиной стенки выбранного из соотношения

0,1 d, где d - диаметр кольцевого.сеченйя упругого элемента по средней линии позволяет создавать на его поверхности, путем варьирования геометрических размеров кольцевого сечения упругого элемента максимальный уровень касательных напряжений эквивалентных измеряемому кру- 45, тящему моменту, и, одновременно с этим, большую величину крутильной жесткости упругого элемента, обеспечивающую высокую собственную частоту тензодинамометра для повышения точности измерения.

Кроме того, конструкция тензодинамометра с пустотелым упругим элементом позволяет сократить количество дополнительных деталей и соединений между приводной деталью (шкивом,звездочкой) и валом машины до возможного минимума существенно упрощает его монтаж на валы и снятие без какой-либо разборки самого устройства,снижает его металлоемкость, трудозатраты на изготовление и сборку.

Формула из обр ет ения

Тенэометрич еский дин амоме тр для измерения крутящего момента, содержащий корпус с приводной деталью,ступицу с шарикоподшипниками, упругий элемент с тензорезисторами, соединительные и крепежные детали, о т л ич ающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения его монтажа на валу, упругий элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра с фланцами на концах, ступица снабжена фланцем и выполнена ступенчатой, причем на одной из ступеней ступицы, выполненной с меньшим диаметром, посажены внутренним кольцом шарикоподшипники, а на другой ступени ступицы с зазором установлен упругий элемент, при этом внутренняя поверхность фланца упругого элемента со стороны шарикоподшипника выполнена с расточкой под наружнее кольцо подшипников, торцовая поверхность фланца жестко соединена с приводной деталью, а другой фланец упругого элемента жестко связан с фланцем ступицы, причем толщина стенки упругого элемента выбирается из соотношения

E(O,l d где d — диаметр кольцевого сечения упругого элемента по средней линии.

f.1б31321

Со с т ав и тель И. Мал ь гино в а

Техред Л.Сердюкова

Редактор И. Сегляник

Корректор M.Максимишинец

Заказ 536 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101