Устройство для измерения осевого усилия и крутящего момента на валу гребного винта

Устройство для измерения осевого усилия и крутящего момента на валу гребного винта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ Н

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (ll) 468114 (б!); ДополнительнОе к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.01.73 (21) 1875635/18-10 (51) М. Кл. Q 01 т, 1/08 с присоединением заявки )!— (23) ПриоритетОпубликовано25.04.75, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания21.05.75

Государственный квинтет

Совета Мнннстроа СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Автор изобретения

Ь. С. Осипов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСЕВОГО УСИЛИЯ

И КРУТЯ(ЦЕГО МОМЕНТА НА ВАЛУ ГРЕБНОГО ВИНТА

Изобретение относится к области силоизмерительной техники.

Известные устройства для измерения осевого усилия и крутящего момента навалу гребного винта, содержащие упругий эле, мент, воспринимающий осевое усилие, торсион, выполненный за одно целое с валом и в оснрин им ающий крутящий м омент, преобр азователи деформаций упругого элемента и торсиона в электрический сигнал, втулку для крепления винта и токосъемник, не обеспечивают требуемой точности измерений.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что упругий элемент вы полнен в виде тонкостенного цилиндра, . концентрично расположенного с.валом на его переднем конце и разделенного поперечными пазами на четыре секции, первая и третья из которых жестко скреплены со . втулкой для крепления винта,. установленной концентрично валу, а вторая и четвертая жестко связаны с валом.

На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2Ф то же, вид по стрелке А; на фиг. 3 — то же, разрез Б-Б.

Устройство содержит измерительный преобразователь продольной силы (упора . винта) 1, преобразователь 2 крутящего момента, электронные схемы преобразователей 3 и цифровой частотомер 4.

Измерительный преобразователь продоль ной силы расположен внутри ступицы 5 исследуемого винта. Чувствительный элемент преобразователя выполнен симметричным относительно продольной оси ступицы и образован из последовательно изготовленных на одном цилиндре трех кольцевых пружин

)к 6, 7 и 8 втулки 9, предназначенной для крепления винта, и вала 10. Втулка жестко (посредством сварки) связывает начал ци,пиндра с промежутком между пружинами 7 и 8, а вал — конец цилиндра с промежутц) ком между пружинами 6 и 7, Полученный в результате чувствительный элемент обладает степенью свободы только в направлении действия продольной силы, т. е. . втулка совместно с гребным винтом может

25 смещаться вдоль оси вала, оставаясь при

468114 этом концентричной ему, Чувствительный элемент имеет достаточно большую поперечную жесткость, которая к тому же может регулироваться соответствующим выбором поперечного сечения колец и их количест-5 ва, Относительное смешение втулки и вала преобразуется в частотно-модулированный ,электрический сигнал дифференциальным индуктивным преобразовательным элементом, магнитные системы 11 которого раз- 10 мешены внутри пружины 6.

Измерительный преобразователь крутящего момента расположен за ступицей вин, та. Его чувствительный элемент 12 представляет собой полый цилиндр, выполнен- 15 ный за одно целое с валом. Магнитные системы дифференциально включенных генераторов размещены в диаметрально противоположных точках у одного из концов чувствительного элемента, при этом сердечники 20 .13 с катушками вмонтированы непосредст.венно в вал и залиты герметиком, а сер- ) дечники 14 без катушек, выполняющие роль пластин, замыкающих магнитные потоки, удерживаются при помощи цилиндра 25

15, жестко связанного с другим концом элемента.

Продольная сила и крутящий момент гребного винта вызывают деформацию соответствующих чувствительных .элементов 30 в направлении их действия. Иследствиеэтого дифференциально изменяются воздушные зазоры в магнитных системах генераторов,, а следовательно, и частоты электрических сигналов на выходе измерительных преоб-, 35 разователей. Изменение частoT реюнстрируется многоканальным электронным часто-, томером.

Исполнение устройства по изложенной схеме позволяет устранить влияние трения ) в уплотнениях и подшипниках вала, обеспе- чить необходимую поперечную жесткость чувствительных элементов и снизить погрешность от взаимного влияния измеряемых и неизмеряемых составляющих вектора полной гидродинамической силы и вектора полного момента до значений существенно меньших основной погрешности измерения в кавита-. ционных трубах.

Предмет изобретения

Устройство для измерения осевого усилия и крутящего момента на валу гребного винта, содержащее упругий элемент, воспри-

1 нимающий осевое усилие, торсион, выполнен-, ный за одно целое с валом и вопринимающий крутящий момент, преобразователи деформаций упругого элемента и торсиона в электрический сигнал, втулку для крепления винта и токосъемник, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышения точности . измерений, упругий элемент выполнен в виде тонкостенного цилиндра, концентрично расположенного с валом на его переднем конце и разделенного поперечными пазами на четыре секцйи, первая и третья из которых жестко скреплены со втулкой для крепления вппга, установленной концентрично . валу, а в горая и четвертая жестко связаны с валом, Составитель h.Ìîðãóíîâ

Корректор Л. Брахнина

Текред И.Ханеева

Редактор р С ганина

ЦНИИПИ Росударстпенного кои пста Совета Министров СССР но делаги изобретений и открытий

Москва, 1130: 5, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент>:, Москва, I -59. F .:ðå>è<îÿñêàÿ наб., 24 з.к.з, Pgg изд. r;<33 Тираж 902 Подписное