[go: up one dir, main page]

SU708182A1 - Torque meter - Google Patents

Torque meter Download PDF

Info

Publication number
SU708182A1
SU708182A1 SU772560096A SU2560096A SU708182A1 SU 708182 A1 SU708182 A1 SU 708182A1 SU 772560096 A SU772560096 A SU 772560096A SU 2560096 A SU2560096 A SU 2560096A SU 708182 A1 SU708182 A1 SU 708182A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
converter
unit
shaft
input
Prior art date
Application number
SU772560096A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Александрович Велигурский
Анатолий Иванович Волошаненко
Эдуард Викентьевич Орловский
Сергей Лазаревич Никитин
Герман Николаевич Мальцев
Original Assignee
Институт Проблем Надежности И Долговечности Машин Ан Белорусской Сср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Проблем Надежности И Долговечности Машин Ан Белорусской Сср filed Critical Институт Проблем Надежности И Долговечности Машин Ан Белорусской Сср
Priority to SU772560096A priority Critical patent/SU708182A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU708182A1 publication Critical patent/SU708182A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

II

Изобретение относитс  к области силоизмерительной техники, в частности к устройствам дл  бесконтактного измерени  и порогового контрол  крут щего момента на вращающихс  валах, и предназначено дл  использовани  в станках глубокого сверлени  и в станках с адаптивным управлением.The invention relates to the field of force-measuring equipment, in particular, devices for contactless measurement and threshold torque control on rotating shafts, and is intended for use in deep drilling machines and adaptive control machines.

Известные устройства дл  измерени  крут щего момента на вращающихс  валах, содержащие электромагнитный преобразователь , предназначенный дл  преобразовани  механических напр жений, возникающих в поверхностных сло х вала, в пропорциональный электрический сигнал на его выходе, усилитель-преобразователь: предназначенный дл  его усилени  и преобразовани  электрического сигнала, поступающего с выхода электромагнитного преобразовател , в электрический сигнал требуемого вида, и измерительный блок, не обеспечивают требуемой точности измерени  1, 2.The known devices for measuring torque on rotating shafts, containing an electromagnetic transducer designed to convert mechanical stresses arising in the surface layers of the shaft, into a proportional electrical signal at its output, an amplifier transducer: designed to amplify it and convert an electrical signal, the electromagnetic converter coming from the output, into an electrical signal of the required type, and the measuring unit do not provide the required accuracy measurements 1, 2.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  крут щего момента, содержащее магнитоупругий преобразователь в виде цилиндра из ферромагнитного материала , закрепленного на валу, электромагнитный преобразователь, установленный с зазором коаксиально магнитоупругому преобразователю , источник переменного напр жени  дл  питани  электромагнитного преобразовател , преобразователь выходного сигнала, св занный по первому входу с выходом электромагнитного преобразовател , вычислитель момента и блок индикации 3.The closest to the technical essence of the invention is a device for measuring torque, containing a magnetoelastic converter in the form of a cylinder of ferromagnetic material mounted on a shaft, an electromagnetic converter installed with a gap coaxial to the magnetoelastic converter, a source of alternating voltage for supplying an electromagnetic converter, a converter the output signal associated with the first input with the output of the electromagnetic converter, the moment calculator and a display unit 3.

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность измерени  из-за усреднени  измер емого момента на измерительном интервале времени, а также при колебани х скорости вращени  вала.The disadvantage of such a device is low measurement accuracy due to the averaging of the measured torque over the measuring time interval, as well as during fluctuations in the shaft rotation speed.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерени .The aim of the invention is to increase the measurement accuracy.

Это достигаетс  за счет того, что в предлагаемом устройстве вычислитель момента включает блок синхронизации, блок пам ти , блок управлени  пам тью и блок вычитани , причем выход блока синхронизации соединен с входом блока управлени  пам тью и вторым входом преобразовател  выходного сигнала, выход которого соединен с первыми входами блока пам ти и блока вычитани , второй вход блока пам ти соединен с выходом блока управлени  пам тью, а выход соединен со вторым входом блока вычитани , выход которого соединен с входом блока индикации.This is achieved due to the fact that in the proposed device, the moment calculator includes a synchronization unit, a memory unit, a memory management unit and a subtraction unit, the output of the synchronization unit is connected to the input of the memory management unit and the second input of the output converter, the output of which is connected to the first inputs of the memory unit and the subtraction unit, the second input of the memory unit is connected to the output of the memory control unit, and the output is connected to the second input of the subtraction unit, the output of which is connected to the input of the display unit.

Блок-схема предложенного устройства представлена на чертеже.The block diagram of the proposed device is shown in the drawing.

Устройство состоит из магнитоупругого преобразовател  1, электромагнитного преобразовател  2, источника 3 переменного напр жени , преобразовател  4 выходного сигнала, блока 5 индикации, блока 6 синхронизации , блока 7 управлени  пам тью, блока 8 пам ти и блока 9 вычитани , причем блоки 6-9 образуют вычислитель момента 10.The device consists of a magnetoelastic converter 1, an electromagnetic converter 2, an alternating voltage source 3, an output signal converter 4, a display unit 5, a synchronization unit 6, a memory management unit 7, a memory unit 8, and a subtraction unit 9, with blocks 6-9 form the moment calculator 10.

Магнитоупругий преобразователь 1 представл ет собой цилиндр из ферромагнитного материала, закрепленный на валу, и предназначен дл  преобразовани  механических напр жений, возникающих в поверхностных сло х вала в изменение магнитных характеристик цилиндра. Соосно валу с зазором относительно расположенного на нем магнитоупругого преобразовател  1 установлена кольцева  электромагнитна  система, содержаща  цепь возбуждени  и измерительную цепь. Электромагнитна  система образует электромагнитный преобразователь 2, который преобразует возникающие в магнитоупругом преобразователе изменени  магнитных характеристик материала в пропорциональный электрический сигнал. Источник 3 переменного напр жени  предназначен дл  питани  обмоток возбуждени  электромагнитного преобразовател  2. Преобразователь 4 предназначен дл  преобразовани  выходного си1нала электромагнитного преобразовател  2 в двоичное ш-разр дное числом . Блок 6 синхронизации предназначен дл  формирова1 и  импульсов, момент по влени  которы.х зависит от углового положени  вращающегос  вала. Он формирует п импульсов за один оборот вала. Блок 8 пам ти предназначен дл  записи, хранени  и считывани  числовой информации о фоне, поступающей от преобразовател  4 при отсутствии момента на валу при тех угловых положени х вращающегос  вала, при которых проис.кодит формирование импульсов блоком 6 синхронизации. Блок 7 управлени  пам тью предназначен дл  выбора одного из п адресов блока 8 пам ти (при этом каждому угловому положению вращающегос  вала, при котором происходит формированке импульсов блоком 6 синхронизации , соответствует определенный адрес блока 8), дл  формировани  команд записи информации о мгновенных значени х начального выходного сигнала преобразовател  2 по выбранному адресу в блок 8 при первом обороте вала (момент при этом отсутствует), дл  формировани  команд считывани  информации из соответствующих адресовThe magnetoelastic transducer 1 is a cylinder of ferromagnetic material mounted on a shaft and is designed to convert mechanical stresses arising in the surface layers of the shaft into a change in the magnetic characteristics of the cylinder. Coaxially to the shaft with a gap relative to the magnetoelastic transducer 1 located on it, an annular electromagnetic system is installed, comprising an excitation circuit and a measuring circuit. The electromagnetic system forms an electromagnetic transducer 2, which transforms the changes in the magnetic characteristics of a material occurring in a magnetoelastic transducer into a proportional electrical signal. The alternating voltage source 3 is designed to feed the excitation windings of the electromagnetic converter 2. The converter 4 is designed to convert the output signal of the electromagnetic converter 2 into a binary w-bit. The synchronization unit 6 is intended for forming 1 and pulses, the moment of occurrence of which depends on the angular position of the rotating shaft. It forms n pulses per shaft revolution. The memory unit 8 is designed to record, store and read numerical information about the background coming from the converter 4 in the absence of a moment on the shaft at those angular positions of the rotating shaft at which the formation of pulses occurs by the synchronization unit 6. The memory management unit 7 is designed to select one of the n addresses of the memory unit 8 (each angular position of the rotating shaft at which the pulses are formed by the synchronization unit 6 corresponds to a specific address of the unit 8) to form commands for recording instantaneous values of the initial output signal of the converter 2 at the selected address in block 8 at the first shaft rotation (there is no moment at the same time), to form commands for reading information from the corresponding addresses

блока пам ти 8 при последующих оборотах вала.memory block 8 at subsequent revolutions of the shaft.

Блок вычитани  9 предназначен дл  вычислени  разности между числами, соответствующими мгновенным суммарным значени м фона 4 момента, периодически поступающими от преобразовател  выходного сигнала 4, и числами, считываемыми по соответствующим адресам блока 8 пам ти, которые несут информацию о мгновенных значени х фона, записанную ранее. Блок 5 индикации предназначен дл  визуального контрол  измер емого крут щего момента.The subtraction unit 9 is designed to calculate the difference between the numbers corresponding to the instantaneous total background values of 4 moments periodically received from the output signal converter 4 and the numbers read at the corresponding addresses of the memory block 8 that carry the information about the instantaneous background values recorded previously . The display unit 5 is designed to visually monitor the measured torque.

Работа устройства заключаетс  в следующем .The operation of the device is as follows.

При включении устройства на выходе электромагнитного преобразовател  2 по вл етс  начальный выходной сигнал (фон), завис щий от углового положени  вала при его вращении. С выхода электромагнитного преобразовател  2 этот начальный выходной сигнал подаетс  на первый вход преобразовател  выходного сигнала 4. При поступлении на второй вход преобразовател  4 первого импульса с выхода блока 6 синхронизации на выходе преобразовател  4 формируетс  т-разр дное двоичное число, пр мо пропорциональное мгновенному значению выходного сигнала электромагнитного преобразовател  2. Одновременно с выхода блока синхронизации этот импульс подаетс  на вход блока 7 управлени  пам тью, который формирует команду записи по первому адресу блока 8 пам ти числа с выхода преобразовател  4. В дальнейщнем при поступлении с выхода блока б синхронизации каждого i-ro импульса (i-2,3...) на второй вход преобразовател  4 на его выходе будет формироватьс  двоичное число, пр мо пропорциональное мгновенному значению начального выходного сигнала при угловом положении вала, соответствующем моменту времени формировани  на выходе блока 6 синхронизации i-ro импульса. Одновременно при поступлении каждого i-ro импульса с выхода блока 6 синхронизации на вход блока 7 управлени  на его выходе будет формироватьс  команда записи числа с выхода преобразовател  4 по i-му адресу в блок 8 пам ти.When the device is turned on, an initial output signal (background) appears at the output of the electromagnetic transducer 2, depending on the angular position of the shaft as it rotates. From the output of the electromagnetic converter 2, this initial output signal is fed to the first input of the output signal converter 4. When the first pulse from the output of the synchronization unit 6 arrives at the second input of converter 4, a t-bit binary number is formed directly proportional to the instantaneous output the signal of the electromagnetic converter 2. Simultaneously from the output of the synchronization unit, this pulse is fed to the input of the memory control unit 7, which generates a write command for The first address of block 8 of the memory of the number from the output of the converter 4. Subsequently, when the synchronization block b comes out of the output of each i-ro pulse (i-2,3 ...) to the second input of the converter 4, a binary number will be generated at its output, Mo is proportional to the instantaneous value of the initial output signal at the angular position of the shaft corresponding to the instant of formation at the output of the synchronization unit 6 of the i-ro pulse. At the same time, when each i-ro pulse arrives from the output of the synchronization unit 6 to the input of the control unit 7, a command to write the number from the output of the converter 4 to the ith address in the memory unit 8 will be generated at its output.

После первого оборота вала на выходе блока 6 сформируетс  п ч-1-ый импульс. Угловое положение вала при этом будет точно таким же, как и в момент формировани  на выходе блока 6 первого импульса. При поступлении с выхода блока 6 п -f 1-го импульса на второй вход преобразовател  4 на его выходе сформируетс  двоичное число , пр мо пропорциональное мгновенному значению начального выходного сигнала при данном угловом положении вала.After the first revolution of the shaft, at the output of the block 6 an nh-1st pulse is formed. In this case, the angular position of the shaft will be exactly the same as at the moment when the first impulse is formed at the output of the block 6. When the 1 p pulse arrives from the output of the 6 p – f block, a binary number is formed at its output 4 directly proportional to the instantaneous value of the initial output signal at a given angular position of the shaft.

Одновременно при поступлении с выхода блока синхронизации п + 1-го импульса на вход блока 7 на его выходе сформируетс At the same time, when a sync p + 1-th pulse arrives at the output of block 7, its output will be generated

команда считывани  по первому адресу блока 8, в котором записана информаци  о мгновенном значении начального выходного сигнала при этом же угловом положении вала. Считанное по первому адресу блока 8 число поступает на второй вход блока 9.read command at the first address of block 8, in which information is recorded on the instantaneous value of the initial output signal at the same angular position of the shaft. Read on the first address of the block number 8 is fed to the second input of block 9.

Поскольку мгновенное значение выходного сигнала преобразовател  2 при отсутствии момента  вл етс  величиной посто нной дл  одного и того же углового положени  вала при его вращении, то число на выходе преобразовател  4 в момент формировани  на выходе блока 6 синхронизации п + 1-го импульса будет равно числу, записанному по первому адресу блока 8 пам ти. На выходе блока 9 вычитани  при этом будет «О, который поступает на вход блока 5 индикации. Така  же картина будет наблюдатьс  при формировании на выходе блока 6 синхронизации п + 2, п + 3... и всех последующих импульсов при отсутствии крут пдего момента.Since the instantaneous value of the output signal of converter 2 in the absence of torque is constant for the same angular position of the shaft during its rotation, the number at the output of converter 4 at the time of forming at the output of synchronization unit 6 of the n + 1-th pulse will be equal to recorded at the first address of the memory block 8. The output of block 9 subtraction will be “O, which is fed to the input of block 5 of the display. The same picture will be observed when n + 2, n + 3 ... and all subsequent pulses are formed at the output of synchronization unit 6, in the absence of a steeply decelerated torque.

При возникновении на вращающемс  валу крут щего момента поступление с выхода блока 6 синхронизации каждого очередного импульса на второй вход преобразовател  4 будет вызывать формирование на его выходе т-разр дного двоичного числа, пр мо пропорционального мгновенному значению суммарного выходного сигнала (фон + + момент), соответствующего данному угловому положению вала. С выхода преобразовател  4 это число будет поступать на первь1Й вход блока 9 вычитани , на второй вход которого будет поступать число с выхода блока пам ти, считанное по команде блока 7 управлени  из адреса, по которому записано мгновенное значение начального выходного сигнала при тако.м же угловом положении вала. Команды считывани  формируютс  на выходе блока 7 управлени  при поступлении на его вход импульсов от блока 6 синхронизации таким образом, что каждому импульсу соответствует строго определенный адрес блока 8 пам ти.When a torque appears on the rotating shaft, the output from the synchronization unit 6 of each successive pulse to the second input of the converter 4 will cause a t-bit binary number directly proportional to the instantaneous value of the total output signal (background + + moment) to form at its output, corresponding to a given angular position of the shaft. From the output of converter 4, this number will be sent to the first input of subtraction unit 9, the second input of which will receive the number from the output of the memory block read by the command of control unit 7 from the address where the instantaneous value of the initial output signal is written at the same angular position of the shaft. Read commands are formed at the output of control unit 7 when pulses arrive at its input from synchronization unit 6 in such a way that each pulse corresponds to a strictly defined address of memory unit 8.

В результате на выходе блока 9 вычитани  последовательно формируютс  двоичные гп-разр дные числа, пр мо пропорциональные мгновенным значени м действующего на вал крут щего момента. Эти числа с выхода блока 9 вычитани  поступают на вход блока 5 индикации, который выдает визуальную числовую информацию о мгновенном значении крут щего момента.As a result, binary gp-bit numbers, directly proportional to the instantaneous values of the torque acting on the shaft, are sequentially generated at the output of the subtraction unit 9. These numbers from the output of subtraction unit 9 are fed to the input of display unit 5, which provides visual numerical information about the instantaneous torque value.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 502252, кл. G 01 L , 1974.1. USSR Author's Certificate No. 502252, cl. G 01 L, 1974. 2.Патент США № 3340729, кл. 73-136, опублик. 1967.2. US patent number 3340729, cl. 73-136, published. 1967. 3.За вка № 2424154/18-10, кл. G 01 L3/10; 1976 (прототип).3. For registration number 2424154 / 18-10, cl. G 01 L3 / 10; 1976 (prototype).
SU772560096A 1977-12-26 1977-12-26 Torque meter SU708182A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772560096A SU708182A1 (en) 1977-12-26 1977-12-26 Torque meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772560096A SU708182A1 (en) 1977-12-26 1977-12-26 Torque meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU708182A1 true SU708182A1 (en) 1980-01-05

Family

ID=20740229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772560096A SU708182A1 (en) 1977-12-26 1977-12-26 Torque meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU708182A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3194065A (en) Digital vernier torquemeter
US2365073A (en) Means for indicating horsepower and horsepower factors
US4127812A (en) Self-powered system for measuring rotation speeds
US2427355A (en) Flash print recorder
US2852195A (en) Extensometer
US3589178A (en) Device for measuring torsion in a shaft
US3572106A (en) Means for measuring angular displacement of coaxially rotating elements
SU708182A1 (en) Torque meter
US2782515A (en) Depth measuring system for wire lines
SE421727B (en) DEVICE FOR CONTINUOUS SADING OF A VARIOUSLY WIDE AREA VARIABLE FREQUENCY OF A HEAD GENERATOR AND DIGITAL CONTROL SYSTEM INCLUDING A SOUND DEVICE
US2560247A (en) Spark recorder apparatus
NO753436L (en)
US2476318A (en) Direct-current measuring and recording device
JPS61155826A (en) Method and device for measuring load moment
US2385454A (en) Apparatus for automatically adjusting electrical networks
SU853436A1 (en) Device for measuring shaft torque
CN214252338U (en) Rotating speed measuring device
US3574947A (en) Apparatus for measuring nonuniformities of a transmission
SU661232A1 (en) Device for determining irregularity of air gap in rotary electrical machines
SU798926A1 (en) Device for testing rope for slipping on the pulley
SU901850A1 (en) Device for measuring temperature of rotating object
JPS5873873A (en) Method of using differential transformer type electronic sensor for measurement of instantaneous speed or instantaneous speed change of moving body through measurement of position
JPH0229425B2 (en) DAIKASUTONIOKERUSAIKOSHASHUTSUSOKUDOKEISOKUSOCHI
SU636471A1 (en) Method of determining the length of threads in beaming machines
SU423082A1 (en) DEVICE FOR DETERMINATION OF LINEAR STOCK OF USEFUL FOSSIL