Измеритель крутящих моментов

Измеритель крутящих моментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (is} 970146 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 230281 (21) 3279108/18-10

Р13М.Кп з

G 01 L 3/12. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 531. 781 (088. 8) Опубликовано 301082. Бюллетень ¹40

Дата опубликованйя описания 301082

i 1! t ° g+g ю®g

В.Г. Шикель, В.В. Тодоров и В.N. Ющенко )(», и,.yò -, P

/

:, с.

Гомельский химический завод имени 50-летия "ССОР .. (7.2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению крутящих моментов различных механизмов и устройств. 5

Известны фотоэлектрические измерители крутящих моментов (1) и (2).

Однако эти измерители имеют сложную конструкцию и не обеспечивают необходимую точность измерения. 10

Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности измеритель крутящих моментов состоит иэ вала, на котором при помощи болтов крепятся две расположенные в корпусе втул-. ки (расстояние между болтами определяет базу упругого элемента). На торцах втулок жестко закреплены растровые диски, служащие для пре образования угла поворота. По одну сторону растровых дисков установлены источники света, а по другую - фотоприемники. О величине крутящего момента судят по перекрытию целей дисков (3).

Недостатком этого измерителя является низкая точность измерения за счет нелинейности зависимости фототока .от угла поворота и непостоянства зазора между растровыии дисками.

Цель изобретения — повыаение точ; ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе крутящих моментов, содержащем корпус, в котором размещены упругий элемент с пре" обраэователем его угловой деформации, источник света, по ходу луча которого расположен фотоприемник, связанный с регистрирующим блоком, в преобразователь угловой деформации введены объектив, полупрозрачное и отражающее зеркала н ф/ -образное зеркало, которое расположено в средней части упругого элемента и выполнено с взаимно перпендикулярныки гранями, линия пересечения его боковых граней совпадает с нейтральной осью упругого элемента и перпендикулярна оптической оси объектива и фотоприемника,,а между 1(-обраэныи зеркалом и объективом симметрично под углом 45о к оптической оси объектива установлены параллельно друг другу полупрозрачное . и отражающее зеркала, в качестве источника света использован лазер.

Кроме того, боковые грани ЧЧ -образного зеркала по ширине в 1,5970146 2 раза превышают ширину двух соседних граней.

На фиг.1 изображен измеритель, общий вид; на фиг.2 — то же, структурная схема.

Измеритель содержит корпус 1, в котором расположен упругий элемент

2 в виде торсионного вала„ один конец которого жестко соединен с корпусом 1, а другой имеет одну степень свободы. Упругий элемент 2 в 10 средней части снабжен 9(-образным зеркалом 3, все четыре отражающие грани которого взаимно перпендикулярны относительно друг друга, причем две средние грани 4 и 5 по ширине 35 в 1,5-2 раза меньше боковых граней

6 и 7. Линия пересечения граней 6 и 7 совпадает с нейтральной осью упругого элемента 2.. В корпусе 1 установлен объектив 8 с фотоприемником 9, оптическая ось которых перпендикулярна граням 9 -образного зеркала 3. Между объективом 8 и ф-образным зеркалом 3 под углом 45О относительно оптической оси и симметрично последней расположены полупрозрачное 10 и отражающее 11 зеркала, на которые падает луч лазера 12. для измерения крутящего момента фотоприемник 9 электрически соединен с регистрирующим блоком 13.

Измеритель работает следующим образом.

В нерабочем состоянии, когда торсионный вал не нагружен, лазерный луч 12 с помощью полупрозрачного зеркала 10 разделяется на два луча и направляется полупрозрачным

10 и отражающим 11 зеркалами соответственно на боковые отражающие грани 6 и 7 % -образного зеркала 3. 40

Отражающими гранями 6 и 7 лучи направляются на средние грани 4 и 5 и затем через объектив 8 на фотоприемник 9, при этом в задней фокальной плоскости объектива 8 образуется интерференционная картина.

При создании нагрузки под действием возникающего крутящего момента торсионный вал 2 закручивается и, соответственно, поворачивается на угол закручивания 9l -образное зеркало 3, вызывая тем самым смещение интерференционных полос. С помощью фотоприемника 9 и регистрирующего блока 13 произвоДится измерение смещения интерференционных полос, которое пропорционально крутящему моменту.

Изобретение позволяет с высокой точностью бесконтактным способом производить измерение крутящих моментов, что значительно повышает качество испытаний различных устройств.

Формула изобретения

1 . И змеритель крутящих моментов, содержащий корпус, в котором размещены упругий элемент.с преобразователем его угловой деформации, источник света, по ходу луча которого расположен фотоприемник, связанный с регистрирующим блоком, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в преобразователь угловой деформации введены объектив, полупрозрачное и отражающее зеркала и % -образное зеркало, которое расположено в сред ней части упругого элемента н выполнено с взаимно перпендикулярными гранями, линия пересечения его боковых граней совпадает с нейтральной осью упругого элемента.и перпендикулярна оптической оси объектива и фотоприемника, а между 9l -обраэньм зеркалом и объективом симметрично под углом 45 к оптической оси объектива установлены параллельно друг другу полупрозрачное и отражающее зеркала, а в качестве источника света использован лазер.

2. Измеритель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что боковые грани -образного зеркала по ширине в 1,5-2 раза превышают ширину двух соседних граней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 136074, кл. G 01 L 3/12, 1961.

2. Журнал Измерительная техника, Р 8, 1962.

3. Литвак В.И. Фотоэлектрические датчики в системе контроля управления и регулирования. М., Наука, 1966, с ° 254 (прототип).

970146

Составитель В. Курбатова

Редактор A. Огар Техред A.A÷ Корректор Ю. Макаренко

Заказ 8374/49 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4