SU1318813A1

SU1318813A1 - Device for measuring torque of rotating shaft

Info

Publication number: SU1318813A1
Application number: SU863998975A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1987-06-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени деформации кручени образцов при механических испытани х. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени возможности измерени частоты вращени вала. Стержень 3 размещен по посадкеThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the twist deformation of specimens during mechanical testing. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by making it possible to measure the frequency of rotation of the shaft. The rod 3 is placed on landing

Description

движени в осевом канале втулки 13. В пазу стержн 3 укреплен линейный реохорд 7, контактирующий с кольцевым токосъемником 12 и с незамкнутым кольцевым реохордом 8. По вление крут щего момента на упругом валу 2 приводит к смещению втулки 13 вдоль стержн 3. Изменение величины электрического сопротивлени от1 ,movement in the axial channel of the sleeve 13. In the groove of the rod 3, a linear reochord 7 is fixed, in contact with an annular current collector 12 and with an open ring reochord 8. The appearance of a torque on the elastic shaft 2 displaces the sleeve 13 along the rod 3. The change in electrical resistance from 1

Изобретение относитс к измерительной технике, к устройствам дл измерени крут щих моментов вращающихс валов машин и механизмов и может быть использовано дл измерени деформаций кручени образцов при механических испытани х.The invention relates to measurement technology, to devices for measuring the torque of rotating shafts of machines and mechanisms, and can be used to measure the torsional deformations of samples during mechanical tests.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет обеспечени возможности из- мерени частоты вращени вала.The aim of the invention is to enhance the functionality by making it possible to measure the frequency of rotation of the shaft.

На фиг. 1 показана схема устройства , на фиг. 2 - сечение А-А фиг.1. Устройство дл измерени крут щего момента вращающегос вала содер- жит корпус 1, упругий вал 2, два стержн 3 и 4, установленные с возможностью вращени в корпусе 1 параллельно оси упругого вала 2 и вве- денные в зацепление с его концами при помощи цилиндрических пр мозубых передач 5 и 6 с коэффициентом передачи, равным единице, линейный 1 и незамкнутый кольцевой 8 реохорды , гибкий токосъемник 9, подключен ный к одному из концов незамкнутого кольцевого реохорда 8, упорный подшипник 10, пружину 11 и кольцевой токосъемник 12, установленные кон- центрично оси стержн 3, втулку 13 С осевьм каналом, в котором по посадке движени введен стержень 3, вдоль образующей которого вьшолнен паз, в котором укреплен линейный рехорд 7, введенный в контакт.с коль- цевым токосъемником 12, смонтированным в корпусе 1, и с незамкнутым колцевым реохордом 8, укрепленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности осевого кана ла плавающей втулки 13, .установленFIG. 1 shows a diagram of the device, in FIG. 2 - section aa of FIG. A device for measuring the torque of a rotating shaft contains a housing 1, an elastic shaft 2, two rods 3 and 4 mounted rotatably in the housing 1 parallel to the axis of the elastic shaft 2 and engaged with its ends using cylindrical sprues. gears 5 and 6 with a transmission coefficient equal to one, linear 1 and open ring 8 reichords, flexible current collector 9, connected to one of the ends of the open closed ring 8, thrust bearing 10, spring 11 and ring current collector 12, fixed prices The axis of the rod 3 is normal, the sleeve 13 has an axial channel in which the shaft 3 is inserted along the landing movement, along the generatrix of which a groove is inserted, in which a linear rehord 7 fixed in contact with the ring current collector 12 mounted in the housing 1 and with an open annular reohord 8 fixed in an annular groove made on the inner surface of the axial channel of the floating sleeve 13, installed

резка 17 линейного реохорда 7 вызывает смещение пилообразного сигнала на клеммах 15 и 16, величина и направление которого характеризуют те же параметры крут щего момента. Частота сигнала определ етс частотой вращени упругого вала 2. Втулка 13 поджата пружиной 11 к торцу стержн 4 через упорный подшипник 10. 2 ил.Cutting 17 of the linear rail 7 causes a sawtooth signal to shift at terminals 15 and 16, the magnitude and direction of which characterize the same torque parameters. The frequency of the signal is determined by the frequency of rotation of the elastic shaft 2. The sleeve 13 is preloaded by the spring 11 to the end of the rod 4 through the thrust bearing 10. 2 Il.

ной с возможностью осевого перемещени в корпусе 1 и поджатой с помощью пружины 11 к торцу стержн 4 через упорный подшипник 10. При зтом стержень 4 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени и введен в резьбовое зацепление 14 со стержнем 3.axially displaced in the housing 1 and pressed by the spring 11 to the end of the rod 4 through the thrust bearing 10. At this, the rod 4 is mounted in the housing 1 with the possibility of axial movement and inserted into the threaded engagement 14 with the rod 3.

Реохорды 7 и 8 могут быть выполнены из высокоомного провода.Reochords 7 and 8 can be made of high resistance wire.

Упругий 9 и кольцевой 12 токосъемники подключены к клеммам 15 и 16, вл ющимс выходами устройства.Elastic 9 and ring 12 current collectors are connected to terminals 15 and 16, which are the outputs of the device.

Устройство дл измерени крут щего момента вращающегос вала работает следующим образом. I При вращении упругого вала 2 цилиндрические пр мозубые передачи 5, 6 привод т во вращение стержни 3 и 4. При отсутствии крут щего момента на упругом валу 2 стержни 3 и 4 вращаютс с равными скорост ми, углы их поворотов равны, осевое смещение стержней 3 и 4 друг относительно друга отсутствует. Вращение стержней 3 и 4 относительно корпуса 1 и относительно втулки 13 приводит к пилообразному изменению электросопротивлени между клеммами 15 и 16, которое измен етс от некоторого значени , равного, величине сопротивлени отрезка 17 линейного реохорда 7, заключенного между незамкнутым кольцевым реохордом В и,кольцевым токосъемником 12, до значени , равного сумме сопротивлени отрезка 17 линейного реохорда 7 и незамкнутого кольцевого реохорда 8. Частота изменени злектросопротивлени определ етс частотой вращени упругого вала 2.A device for measuring the torque of a rotating shaft operates as follows. I When the elastic shaft 2 rotates, the cylindrical sprub gears 5, 6 rods 3 and 4 rotate. In the absence of a torque on the elastic shaft 2, the rods 3 and 4 rotate at equal speeds, their rotation angles are equal, the axial displacement of the rods 3 and 4 relative to each other is missing. The rotation of the rods 3 and 4 relative to the housing 1 and relative to the sleeve 13 results in a sawtooth electrical resistivity between terminals 15 and 16, which varies from a certain value equal to the resistance value of the segment 17 of the linear rheochord 7 enclosed between the open ring rheochord B and the ring current collector 12, to a value equal to the sum of the resistance of the segment 17 of the linear reichord 7 and the unclosed annular reichord 8. The frequency of variation of the electrical resistance is determined by the frequency of rotation of the elastic shaft 2.

3 1 При по влении крут щего момента на упругом валу 2 происходит взаимное закручивание сечений вала на уровне зак)еплени цилиндрических пр мозубых передач 5 и 6. Осуществл етс взаимный поворот вращающихс стержней 3 и 4, который посредством резьбового зацеплени 14 преобразуетс в пропорциональное осевое смещение стержней 3 и 4. При этом стержень 4 своим торцом смещает втулку 13 вдоль стержн 3. В результате такого смещени втулки 13 измен етс величина электросопротивлени отрезка 17 линейного реохорда 7, что приводит к смещению пилообразного сигнала электросопротивлени на клеммах 15 и 16. Величина и направление этого смещени характеризуют величину и направление крут щего момента, передавае- мого упругим валом 2, при этом частота сигнала равна частоте вращени упругого вала 2,3 1 When a torque appears on the elastic shaft 2, the cross sections of the shaft mutually twist at the hardening point of the heating of the cylindrical slider gears 5 and 6. The rotating rods 3 and 4 are reciprocally rotated, which is screwed into the proportional axial displacement through the threaded gearing 14 rods 3 and 4. In this case, the rod 4 with its end displaces the sleeve 13 along the rod 3. As a result of this displacement of the sleeve 13, the electrical resistance of the segment 17 of the linear reichord 7 changes, which leads to the displacement of the sawtooth th signal electrical resistance at the terminals 15 and 16. The magnitude and direction of this bias characterize the magnitude and direction of torque peredavae- forward elastic shaft 2, the signal frequency is the frequency of rotation of the flexible shaft 2,

Claims

Invention Formula

A device for measuring the torque of a rotating shaft, comprising a housing, an elastic shaft, two rods mounted for rotation in the housing parallel to the axis of the elastic shaft and inserted into

engagement

A- A

, 5 O 5 0

five

0

134

with its ends using cylindrical springs with a transmission coefficient equal to one, the first rod is mounted in the housing with the possibility of axial movement and introduced into threaded engagement with the second rod, characterized in that, in order to expand the functionality by providing measurement of shaft rotation frequency, linear and unclosed ring rheochords, flexible torsion collector, connected to one of the ends of the open ring rheochord, thrust bearing, spring are entered into it an annular current collector, mounted concentrically with the axis of the second rod, a sleeve with an axial channel, in which the second rod is placed on the landing movement, and a groove, in which the linear rheochord is located, is connected to an annular current collector mounted on the body , and with an open ring reichord fixed in an annular groove made on the inner surface of the axial channel of the sleeve mounted for axial movement in the housing and pressed with a spring to the end of the first erzhn through the thrust bearing.

73

75

2

Compiled by A.Amakhanov Editor N.Egorova Tehred V.Kadar Proofreader A.Ilyin

Order 2498/32 Circulation 776 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4