CS213799B1 - Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement - Google Patents

Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement Download PDF

Info

Publication number
CS213799B1
CS213799B1 CS36780A CS36780A CS213799B1 CS 213799 B1 CS213799 B1 CS 213799B1 CS 36780 A CS36780 A CS 36780A CS 36780 A CS36780 A CS 36780A CS 213799 B1 CS213799 B1 CS 213799B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
torsion
axial
converter according
axial displacement
central part
Prior art date
Application number
CS36780A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Bohumil Pospisil
Original Assignee
Bohumil Pospisil
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 Bohumil Pospisil filed Critical Bohumil Pospisil
Priority to CS36780A priority Critical patent/CS213799B1/en
Publication of CS213799B1 publication Critical patent/CS213799B1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Vynález se týká mechanického převodníku, kterým se převádí radiální úhlové natočení v torzně pružném systému na axiální posuv. Vynálezem je řešeno určení velikosti kroutícího momentu přenášeného hnacím nebo hnaným hřídelem za klidu i v celém rozsahu otáček snímáním axiálního posuvu nebo axiální síly stojíoími snímači. Torzně pružný systém 13 jé tvořen alespoň zkrutným pláštěm 1_, sestávajícím ze dvou krajních částí £ a 6, souose pevně uchycených ke hřídeli 14. a ze souosé střední části £, spojené s oběma krajními částmi £ a 6 pomocí příček X, které jsou uspořádány po obvode zkrutného pláště £ šikmo šípovitě (obr. 1). Vlivem přenášeného kroutícího momentu se střední část £ posouvá axiálně na“jednu nebo druhou stranu v závislosti na smyslu působení kroutícího momentu M^. Axiální posuv se využívá pro měření kroutícího momentu, případně pro přímé ovládání regulačních prvků.The invention relates to a mechanical converter, which converts radial angular rotation in a torsionally flexible system into axial displacement. The invention solves the problem of determining the magnitude of the torque transmitted by the driving or driven shaft at rest and in the entire range of revolutions by sensing the axial displacement or axial force with stationary sensors. The torsionally flexible system 13 is formed by at least a torsion shell 1_, consisting of two end parts £ and 6, coaxially fixed to the shaft 14. and a coaxial central part £, connected to both end parts £ and 6 by means of crossbars X, which are arranged diagonally along the circumference of the torsion shell £ in an arrow-like manner (Fig. 1). Under the influence of the transmitted torque, the central part £ is displaced axially to one side or the other depending on the direction of action of the torque M^. The axial displacement is used for torque measurement or for direct control of control elements.

Description

Vynález se týká mechanického převodníku radiálního úhlového natočení na axiální posuv, kterým se vyjadřuje velikost kroutícího momentu přenášeného hřídelem.The invention relates to a mechanical transducer of radial angular rotation to axial displacement, which expresses the amount of torque transmitted by the shaft.

Řešeným technickým problémem je pomocí stojícího snímače určit velikost kroutíoího momentu přenášeného hnacím nebo hnaným hřídelem za klidu i v celém rozsahu otáček měřeného zařízení. Problém je řešen analogovým snímáním nepřímých účinků kroutícího momentu po jejich převedení na účinky axiálního posuvu nebo axiální síly, které se snímají stojícími snímači axiálního posuvu nebo axiální síly.The solved technical problem is to determine the amount of torque transmitted by the driving or driven shaft at rest and over the whole speed range of the measured device by means of a stationary sensor. The problem is solved by analogue sensing of the indirect effects of torque after their conversion to the effects of axial displacement or axial force, which are sensed by standing axial displacement or axial force sensors.

Dosud známý převodník radiálního úhlového natočení na axiální posuv, použitý v snímači kroutícího momentu, je tvořen torzně pružným systémem, jehož krajní části jsou souose spojeny s jim příslušnými částmi děleného hřídele zatěžovaného kroutícím, momentem. Na koncích obou krajních částí, přivrácených k sobě, jsou vytvořeny na stejném roztečném průměru oboustranně sešikmené plochy, například kuželové, v nichž jsou uloženy kuličky. Vlivem přenášeného kroutíoího momentu nezávisle na smyslu otáčení děleného hřídele se kuličky navalují po sešikmených plochách z uložení ven. Tím dochází k vzájemnému natáčení a axiálnímu posuvu obou částí děleného hřídele. Axiální posuv obou částí se přes ložiska zachycuje vnějším pláštěm a mění se v axiální sílu, která deformuje vnější pláší. V místech deformace jsou připevněny tenzometry snímající axiální sílu.The prior art radial angular to axial displacement transducer used in the torque sensor is formed by a torsion-resilient system, the extremities of which are coaxially connected to their respective torque loaded split shaft parts. At the ends of the two outer portions facing each other, bevelled surfaces, for example conical, are provided on the same pitch diameter, in which the balls are mounted. Due to the transmitted torque, irrespective of the direction of rotation of the split shaft, the balls roll on the sloping surfaces from the bearings outwards. This results in relative rotation and axial displacement of both parts of the split shaft. The axial displacement of the two parts is absorbed by the outer skirt over the bearings and changes into an axial force which deforms the outer skirt. Strain gauges sensing axial force are attached at the deformation points.

Nevýhodou dosud známého převodníku je, že převod není zcela lineární. Mechanický styk je zatížen proměnným třením, vlivy teplotních dilatací jsou značné, a rovněž tak se silně projevuje závislost na otáčkách vlivem proměnné odstředivé síly. Tím se do převodu zanáší nepřesnosti. Převodník nerozlišuje změnu smyslu působení kroutícího momentu, takže nerozlišuje hnací kroutící moment od brzdícího.A disadvantage of the prior art converter is that the transmission is not completely linear. Mechanical contact is subjected to variable friction, the effects of temperature dilatations are considerable, and also the dependence on speed is strongly influenced by the variable centrifugal force. This causes inaccuracies in the conversion. The transducer does not distinguish the change in sense of torque, so it does not distinguish between the driving torque and the braking torque.

Uvedené nevýhody odstraňuje podle vynálezu mechanický převodník radiálního úhlového natočení na axiální posuv, tvořený torzně pružným systémem, v němž dochází ke vzájemnému radiálnímu úhlovému natočení a k axiálnímu posuvu vlivem kroutícího momentu, který je přes torzně pružný systém přenášen. Podstata vynálezu spočívá v tom, že torzně pružný systém je tvořen zkrutným pláštěm, sestávajícím ze dvou krajních částí souose pevně uchycených ke hřídeli v rovinách průřezů kolmých na jeho podélnou osu, a ze souosé střední části pohyblivé v axiálním směru a spojené s oběma krajními částmi příčkami, uspořádanými po obvodě zkrutného pláště směrem od krajních částí šikmo šípovitě k střední části.According to the invention, the mechanical radial angular to axial displacement transducer formed by the torsion-resilient system in which the radial angular displacement relative to each other and the axial displacement occurs due to the torque transmitted through the torsion-resilient system eliminates these disadvantages. SUMMARY OF THE INVENTION The torsion spring system consists of a torsion sheath consisting of two extremities coaxially fixed to the shaft in cross-sectional planes perpendicular to its longitudinal axis, and a coaxial central portion movable in the axial direction and connected to the two extremities by crossbars. arranged circumferentially of the torsion shell from the edge portions at an angle to the central portion.

Podle alternativ.provedení vynálezu může být torzně pružný systém tvořen zkrutným pláštěm a souosou přídavnou torzní pružinou, pevně spojenou a krajními částmi, anebo axiálními pružinami, které jsou svými konci spojeny se střední částí a krajními částmi, přičemž tyto axiální pružiny jsou otočně uloženy alespoň svými jedněmi konoi na krajníoh částech a na střední části, a v místech jejich deformací mohou být upraveny tenzometrické sní mače.According to an alternative embodiment of the invention, the torsion spring system may be formed by a torsion sheath and a coaxial additional torsion spring fixedly connected to the extremities, or axial springs which are connected at their ends to the middle portion and the extreme portions. tensometric transducers can be provided at the points of their deformation.

Podle jiných podstatných alternativ provedení je v dosahu střední části umístěn snímač jejího axiálního posuvu vzhledem ke krajním částem, nebo je střední část vystavena axiálnímu styku se snímačem axiální síly vyvozovaná střední částí vzhledem ke krajním částem, nebo je střední část mechanicky spojena s ovládací částí regulátoru.According to other essential embodiments, a sensor of its axial displacement relative to the extremities is located within the reach of the central portion, or the central portion is subjected to axial contact with the axial force sensor exerted by the central portion relative to the extreme portions, or the central portion is mechanically connected to the actuator.

Výhodou mechanického převodníku podle vynálezu je, že zmenšuje, případně zcela vylou213 799 čí vliv pasivních mechanických odporů při převodu radiálního úhlového natočení na axiální posuv, samočinné kompenzuje vliv změny provozních teplot a vliv odstředivých sil, rozlišuje smysl působení kroutícího momentu a zvyšuje přesnost i spolehlivost snímání kroutícího momentu přenášeného hřídelem. Při přímém mechanickém spojení s regulátorem odpadá řetězec přístrojů zahrnující změření přenášeného kroutícího momentu a následné ovládání regulačních prvků, čímž dochází ke zjednodušení a zvýšení spolehlivosti regulace.The advantage of the mechanical transducer according to the invention is that it reduces or eliminates the effect of passive mechanical resistances when converting radial angular rotation to axial displacement, automatically compensates for the effect of operating temperature changes and centrifugal forces, differentiates the sense of torque and increases sensing accuracy and reliability the torque transmitted by the shaft. In the case of direct mechanical connection to the controller, a string of instruments comprising measuring the transmitted torque and subsequently controlling the control elements is eliminated, thereby simplifying and increasing the reliability of the control.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde znázorňuje obr.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, in which FIG.

nárys a částečný podélný řez torzně pružným systémem složeným ze zkrutného pláště a přídavné torzní pružiny, obr. 2 nárys a částečný podélný řez torzně pružným systémem vybaveným stojícími axiálními pružinami uloženými na ložiskách a opatřenými tenzometry, obr. 3 schéma můstkového zapojení tenzometrů, obr. 4 detail torzně pružného systému v podélném řezu s bezdotykovým snímačem axiálního posuvu na principu kapacitním a obr. 5 schéma zapojení tohoto bezdotykového snímače,Fig. 2 is a front view and partial longitudinal section of a torsion-elastic system composed of a torsion shell and an additional torsion spring; Fig. 2 front view and partial longitudinal section of a torsion-elastic system equipped with standing axial springs mounted on bearings fitted with strain gauges; detail of torsion spring system in longitudinal section with non-contact axial displacement transducer on the principle of capacitance and fig. 5 wiring diagram of this non-contact transducer,

K hřídeli 14 (obr. 1) je souose ve dvou od sebe vzdálených rovinách průřezů, kolmých na jeho podélnou osu o, pevně uchycen zkrutný pláší £ svou levou krajní částí £ a pravou krajní částí £. Zkrutný pláší £ válcového tvaru má střední část £ pohyblivou v axiálním směru a případně uloženou axiálně posuvně vůči hřídeli 14. Střední část 2 je spojena s oběma krajními částmi £ a 6 žebrovými příčkami £, jež jaou uspořádány po obvodě zkrutného pláště £ směrem od krajních částí £ a 6 šikmo pod úhlem 45° šípovitě k střední části £· Příčky £ jsou tuhé ve směru radiálním a poddajné ve směru tangenciálním vůči podélné ose o. zkrutného pláště £. Konce příček £ jsou s jim příslušnými částmi £, 2 a 6 pevně spojeny, nebo jsou v nich uloženy kloubově nebo otočně kolem os kolmých na podélnou osu o. Spojení příček £ s jim příslušnými částmi £, 2 a é. lze volit a případně kombinovat v závislosti na konstrukčním provedení torzně pružného systému 13. Hřídel 14 může mít mezi rovinami průřezů stejný průměr, případně může být tvořen torzní pružinou 2, nebo může být i zoela přerušen.To the shaft 14 (FIG. 1) is coaxially fixed in the two planes of the cross-sections perpendicular to its longitudinal axis o, fixed by the torsion sheath 6 with its left end portion 6 and the right end portion 6. The cylindrical tapered casing 4 has a central portion 4 movable in the axial direction and optionally disposed axially displaceably with respect to the shaft 14. The central portion 2 is connected to the two outer portions 6 and 6 with rib-like crossbars 6 which are arranged circumferentially of the torsional casing 6 away from the outer portions 6 and 6 obliquely at an angle of 45 ° to the central portion 8. The crossbars 4 are rigid in a radial direction and yieldable in a direction tangential to the longitudinal axis o of the torsion skirt. The ends of the bars are £ s £ their respective portions 2 and 6, rigidly connected, or they are hinged or pivotally mounted about axes perpendicular to the longitudinal axis. The connection walls with their £ £ corresponding parts, and 2 s. Depending on the design of the torsion spring system 13, the shaft 14 may be selected and optionally combined. The shaft 14 may have the same diameter between the cross-sectional planes, or may be a torsion spring 2, or may be interrupted.

Na levé krajní, na střední a na pravé krajní části £» 2 a Š. jsou vytvořeny nákružkyRings are formed on the leftmost, middle, and rightmost portions £ 2 and W

15. 16. 17. o něž se opírají krajní ložiska 8, respektive střední ložiska £ (obr. 2). Mezi příslušnými páry krajních a středních ložisek 8 a £ jsou uloženy axiální pružiny £ válcového tvaru vytvořené provedením rovnoběžných výřezů 19 do válcové stěny 18 v rovinách kolmých na podélnou osu o. Výřezy 19 jsou v sousedních rovinách přesazeny tak, že vytvářejí symetricky po obvodě přepážky 20 s rameny 2£, která jsou při zatížení axiální pružiny £ pružně namáhána na ohyb a krůt. V místech deformací ramen 21 jsou připevněny elektrické odporové tenzometry až Τθ, zapojené do Wheatstoneova odporového můstku (obr. 3).15, 16, 17, on which the end bearings 8 and the middle bearings 6 (FIG. 2) are supported. Between the respective pairs of outer and middle bearings 8 and 8, cylindrical axial springs 8 formed by making parallel cut-outs 19 are mounted in the cylindrical wall 18 in planes perpendicular to the longitudinal axis o. with arms 26 which are elastically stressed on bending and turkeys under load of the axial spring. Electrical resistance strain gauges up to Τθ are mounted at the points of deformation of the legs 21, connected to a Wheatstone resistance bridge (Fig. 3).

Podle obr. 4 mají nákružky 15. 16. 17 zvětšený průměr a tvoří první část elektrod bezdotykového kapacitního snímače posuvu, která je spojena se zkrutným pláštěm £. Na krajních částech £ a 6 jsou na ložiskách 12 uloženy příruby 22 nesoucí držák ££, v němž jsou izolovaně upevněny kruhové elektrody 10. které jsou umístěny v určitém axiálním odstupu od vnitř níoh ploch nákružků 15 a 17 a po obou stranách středního nákružku 16 a které tvoří druhou část elektrod bezdotykového kapacitního snímače. Vývody od obou krajních kruhových elektrod 10 jsou připojeny na svorku b, vývod od levé střední kruhpvé elektrody 10 je připojen naReferring to FIG. 4, the collars 15, 16, 17 have an enlarged diameter and form the first electrode portion of a non-contacting capacitive displacement sensor which is connected to the torsion sheath 6. Flanges 22 are supported at the end portions 6 and 6, bearing the support member 16 in which the annular electrodes 10 are insulatedly mounted, located at a certain axial distance from the inner surfaces of the collars 15 and 17 and on both sides of the central collar 16 and which form the second portion of the non-contact capacitive sensor electrodes. Leads from the two outer ring electrodes 10 are connected to terminal b, the lead from the left middle ring electrode 10 is connected to

213 799 svorku a a vývod od pravé střední kruhové elektrody 10 je připojen na svorku c. Na obr. 5 je schematicky znázorněno toto zapojení jednotlivých kapacit tvořících zde bezdotykový kapacitní snímač axiálního posuvu.213 799 the terminal a and the outlet from the right central circular electrode 10 is connected to the terminal c. FIG. 5 schematically illustrates this connection of the individual capacities forming here a non-contact capacitive axial displacement sensor.

Zkrutný plášť v případném spojení s torzní pružinou 2 anebo s axiái nimi, pružinami £, vytváří torzně pružný systém 13. v nšmž dochází k vzájemnému radiálnímu úhlovému natočení krajních částí £ a £, jejichž vzájemná vzdálenost se nemění. Jestliže například v pravé části hřídele j£ působí kroutící moment 1L ve smyslu naznačeném na obr. 1 a levá část hřídele 14 je zabrzděna, přenáší se kroutíoí moment z pravé krajní části 6 na levou krajní část £ u torzní pružného systému 13. tvořeného pouze zkrutným pláštěm £, prostřednictvím příček £. Pravé příčky £, směrované pod úhlem 45° k střední části £ ve směru natáčení pravé části hřídele 14. se přitom poddajně napřimují vzhledem k rovině kolmé na podélnou osu 2, zatímco levé příčky £ se k této rovině přiklánějí, oož je doprovázeno současným axiálním posuvem střední části £ doleva od pravé krajní části 6 k levé krajní části £. Protože axiální posuv střední části £ je mechanicky vázán se vzájemným radiálním úhlovým natočením krajních částí 6 a £, je nutným předpokladem pro axiální posuv střední části £ doleva radiální úhlové natočení pravá části hřídele 14 ve smyslu přenášeného kroutícího momentu M^.The torsion sheath, in conjunction with the torsion spring 2 or with the axes, springs 6, forms a torsion-resilient system 13, in which the radial angular rotation of the outer portions 6 and 6 is unchanged. If, for example, a torque 11L is applied in the right part of the shaft 6 in the sense indicated in FIG. 1 and the left shaft part 14 is braked, the torque is transmitted from the right side 6 to the left side 6 of the torsion spring system 13 consisting only of torsion. by means of a casing 6, by means of the crossbars 6. The right crossbars 4, directed at 45 ° to the central part 8 in the direction of rotation of the right-hand part of the shaft 14, are yieldingly straight with respect to a plane perpendicular to the longitudinal axis 2, while the left crossbars 5 incline to this plane. the central portion £ to the left of the rightmost portion 6 to the leftmost portion £. Since the axial displacement of the center portion 6 is mechanically coupled to the relative radial angular rotation of the outer portions 6 and 6, a prerequisite for the axial displacement of the center portion 6 to the left is a radial angular rotation of the right shaft portion 14 in terms of transmitted torque M1.

Při opačném smyslu působení kroutícího momentu bude i vzájemná radiální úhlová natočení krajních částí 6 a £ opačná a střední část £ se bude nyní posouvat doprava od levá krajní části £ k pravé krajní části 6.In the opposite sense of torque, the radial angular rotations of the end portions 6 and 6 will also be opposite and the center portion 6 will now shift to the right from the left end portion 6 to the right end portion 6.

Mechanický převodník podle vynálezu tak přímo převádí přenášený kroutící moment M^ na axiální posuv jako účinek vzájemného radiálního úhlového natočení dvou průřezů hřídele 14 a reaguje na smysl působení kroutícího momentu M^. Poměry závislostí radiálního úhlového natočení a axiálního posuvu v torzně pružném systému 13 platí i za rotace obou částí hřídele'^.The mechanical transducer according to the invention thus directly converts the transmitted torque M ^ to an axial displacement as a result of the radial angular rotation of the two shaft cross-sections 14 and responds to the sense of torque M ^. The ratios of the radial angular rotation and the axial displacement in the torsion spring system 13 also apply to the rotation of the two shaft parts.

Podle požadovaného účelu použití mechanického převodníku lze volit velikost axiálního posuvu střední části £ v závislosti na tom, potřebuje-li se pro další zpracování axiální posuv nebo axiální síla. Tomuto požadavku se přizpůsobuje konstrukce torzně pružného systému 13. který podle požadované délky posuvu střední části £ může být tvořen kombinacemi zkrutného pláště £, torzní pružiny 2 a axiálních pružin £, přičemž se přenášený kroutíoí moment úměrně rozděluje.Depending on the desired purpose of using the mechanical transducer, the amount of axial displacement of the central portion 6 can be selected depending on whether an axial displacement or axial force is required for further processing. The design of the torsion spring system 13 is adapted to this requirement, which according to the desired displacement length of the central part 8 can be formed by a combination of a torsion sheath 6, torsion spring 2 and axial springs 6, proportionally distributing the torque transmitted.

Při konstrukci torzně pružného systému 13 s přídavnou torzní pružinou 2 anebo s axiálními pružinami £ a při konstrukci zkrutného pláště £ s axiálním vedením střední části £ a s příčkami £ upevněnými v příslušných částech £, £, 6 kloubově nebo otočně nepřenáší sice zkrutný plášť £ žádný kroutící moment M^, ale přesto dojde následkem vzájemného radiálního natočení krajních Částí £, £ zkrutného pláště £ k odpovídajícímu axiálnímu posuvu středpí části £.In the construction of the torsion spring system 13 with an additional torsion spring 2 or with axial springs 6 and in the construction of the torsion sheath 6 with axial guidance of the central part 6 and the crossbars 6 mounted in respective portions 6, 6, 6. however, due to the radial rotation of the outer portions 6, 6 of the torsion casing 6, a corresponding axial displacement of the center portion 6 occurs.

Podle obr. 2 se účinky kroutícího momentu převádějí na stlačení levé axiální pružiny £ a na stejně velká roztažení pravé axiální pružiny £, natáčí-li se hřídel 14 ve směru popsaném shora. Ifcoutíoí moment se snímá jako deformace axiálních pružin £ dotykově pomoci elektrických odporových tenzometrů T^ až Τθ, která jsou umístěny na obou axiálních pru-According to FIG. 2, the effects of torque are converted into compression of the left axial spring 6 and equally large expansions of the right axial spring 6 when the shaft 14 is rotated in the direction described above. If this torque is sensed as the deformation of the axial springs 6 in contact with the help of electrical resistance strain gauges T ^ to Τθ, which are located on both axial springs.

213 799 můstku dochází k sčítání účinků od měřeného kroutícího momentu zatímco nežádoucí vliv provozních teplot a axiálníeh sil se samočinně kompenzuje.213 799 of the bridge, the effects are summed from the measured torque while the undesired influence of operating temperatures and axial forces is automatically compensated.

Příklad bezdotykového analogového snímání axiálního posuvu střední části £ vůči krajním částem £ a 6 elektrickou metodou kapacitní (obr. 4 a 5) používá symetrickou konstrukci · dvou kapacitních snímačů s levým a pravým párem kruhových elektrod 10. Kapacitní snímače reagují plynule změnou kapacity na změnu vzdáleností mezi kruhovými elektrodami 10 a jim příslušnými nákružky 15. £6, 17. Ha elektrickou aparaturu jsou kapacitní snímače zapojeny tak (obr. 5), aby se účinky axiálního posuvu střední části £ sčítaly. Vedle samokompenzačních účinků jako při použití dotykových tenzometrických snímačů v předchozím případě, je tímto uspořádáním elektrod sledována i linearizace celkového výstupního signálu z elektrické aparatury.An example of non-contact analogue sensing of the axial displacement of the center portion vůči relative to the end portions 6 and 6 by the capacitive electrical method (Figs. 4 and 5) employs a symmetrical construction of two capacitive sensors with left and right pairs of circular electrodes. between capacitor electrodes 10 and their respective collars 15, 16, 17. In the electrical apparatus, capacitive sensors are connected (FIG. 5) so that the effects of axial displacement of the central portion 6 are added. In addition to the self-compensating effects as with the use of the tensiometric tensiometric sensors in the previous case, the electrode arrangement also monitors the linearization of the overall output signal from the electrical apparatus.

Podobným způsobem by bylo možno sestrojit i bezdotykové analogové snímání na principu induktivním, například jako diferenciální transformátor.Similarly, non-contact analogue sensing could be constructed on an inductive basis, for example as a differential transformer.

Převedení účinků kroutícího momentu na axiální posuv mechanickým převodníkem podle vynálezu lze využít například pro přímé ovládání některých regulačních prvků, jako jsou šoupátka, trysky, ventily, spínače atd. Typickým příkladem použití mechanického převodníku jsou měřiče kroutícího momentu.The conversion of the torque effects to an axial displacement by a mechanical transducer according to the invention can be used, for example, for direct control of some control elements such as gate valves, nozzles, valves, switches, etc. A typical example of the use of a mechanical transducer is torque meters.

Claims (11)

řŘEDMŽT V'YNÁLEZUBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Mechanický převodník radiálního úhlového natočení na axiální posuv, tvořený torzně pružným systémem, v němž dochází ke vzájemnému radiálnímu úhlovému natočení a k axiálnímu posuvu vlivem kroutícího momentu, který je přes torzné pružný systém přenášen, vyznačený tím, že torzně pružný systém (13) je tvořen zkrutným pláštěm (1), sestávajícím ze dvou krajních částí (4 a 6) souose pevně uchycených ke hřídeli (14) v rovinách průřezů kolmých na jeho podélnou osu (o) a ze souosá střední části (5), pohyblivé v axiálním směru a spojené s oběma krajními částmi (4 a 6) příčkami (7), uspořádanými po obvodě zkrutného pláště (1) směrem od krajních částí (4a 6) šikmo šípovitě k střední části (5).Mechanical transducer of radial angular rotation to axial displacement, comprising a torsion-resilient system in which radial angular displacement and axial displacement relative to each other occur due to the torque transmitted by the torsion-resilient system, characterized in that the torsion-resilient system (13) is consisting of a torsion skirt (1) consisting of two extreme portions (4 and 6) coaxially fixed to the shaft (14) in cross-sectional planes perpendicular to its longitudinal axis (o) and a coaxial central portion (5) movable in the axial direction; connected to the two outer portions (4 and 6) by means of partitions (7) arranged around the circumference of the torsion skirt (1) away from the outer portions (4 and 6) at an angle to the central portion (5). 2. Mechanický převodník podle bodu 1, vyznačený tím, že střední část (5) je uložena axiálně posuvně.Mechanical converter according to claim 1, characterized in that the central part (5) is mounted axially displaceably. 3. Mechanický převodník podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že torzně pružné příčky (7) jsou vůči podélné ose (o) tuhé v radiálním směru a poddajné ve směru tangenciálním, a jejich alespoň jedny konce jsou s jim příslušnými částmi (4, 5 a 6) spojeny pevně.Mechanical converter according to claim 1 or 2, characterized in that the torsion-resilient bars (7) are rigid in the radial direction and flexible in the tangential direction with respect to the longitudinal axis (o), and their at least one ends are with their respective parts (4), 5 and 6) connected firmly. 4. Mechanický převodník podle bodů 1 nebo 2, vyznačený tím, že alespoň jedny konce torzně pružných příček (7) jsou uloženy v jim příslušných částech (4, 5 a 6) otočně kolem os kolmých na podélnou osu (o).Mechanical converter according to Claims 1 or 2, characterized in that at least one end of the torsion bar (7) is mounted in its respective parts (4, 5 and 6) rotatably about axes perpendicular to the longitudinal axis (o). 5. Mechanický převodník podle bodů 1 nebo 2, vyznačený tím, že alespoň jedny konce příček (7) jsou v jim příslušných částech (4, 5 a 6) uloženy kloubově.A mechanical transducer according to claim 1 or 2, characterized in that at least one end of the crossmember (7) is articulated in its respective parts (4, 5 and 6). 213 79»213 79 » 6« Mechanický převodník podle bodů 1 až 5, vyznačený tím, že torzně pružný systém (13) je tvořen zkrutným pláštěm (1) a souosou přídavnou torzní pružinou (2), pevně spojenou s krajními částmi (4 a 6),Mechanical transducer according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the torsion spring system (13) is formed by a torsion casing (1) and a coaxial additional torsion spring (2) fixedly connected to the end portions (4 and 6). 7. Mechanický převodník podle bodů 1 až 6, vyznačený tím, že torzně pružný systém (13) je tvořen zkrutným pláštěm (1) a dvěma souosými axiálními pružinami (3), z nichž každá je uložena na střední části (5) a na jí příslušné krajní části (4, 6) otočně alespoň svým jedním koncem, například na krajním ložisku (8), neseném krajní částí (4, 6) a/nebo na středním ložisku (9), neseném střední částí (5).Mechanical converter according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the torsion spring system (13) comprises a torsion sheath (1) and two coaxial axial springs (3), each of which is mounted on and on the central part (5). respective end portions (4, 6) rotatable at least at one end thereof, for example on an end bearing (8) carried by the end portion (4, 6) and / or on a center bearing (9) carried by the center portion (5). 8. Mechanický převodník podle hodu 7, vyznačený tím, že v místech deformací axiální pružiny (3) je upraven nejméně jeden tenzometrický snímač (T^ až Τθ).Mechanical converter according to claim 7, characterized in that at least one strain-gauge sensor (T ^ to θ) is provided at the deformation points of the axial spring (3). 9. Mechanický převodník podle bodů 1 až 7, vyznačený tím, že v dosahu střední části (5) je umístěn nejméně jeden snímač jejího axiálního posuvu vzhledem ke krajním částem (4 a 6).Mechanical converter according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one sensor of its axial displacement relative to the extreme portions (4 and 6) is disposed within the reach of the central part (5). 10. Mechanický převodník podle hodů 1 až 7, vyznačený tím, že střední část (5) je vystavena a xiálnímu styku se snímačem axiální síly vyvozované střední částí (5) vzhledem ke krajním částem (4 a 6).Mechanical converter according to rolls 1 to 7, characterized in that the central part (5) is exposed to and in xial contact with the axial force sensor exerted by the central part (5) with respect to the extreme parts (4 and 6). 11. Mechanický převodník podle bodů 1 až 10, vyznačený tím, že střední část (5) je přímo mechanicky napojena na ovládací části regulátoru.Mechanical converter according to Claims 1 to 10, characterized in that the central part (5) is directly mechanically connected to the control part of the controller.
CS36780A 1980-01-18 1980-01-18 Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement CS213799B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS36780A CS213799B1 (en) 1980-01-18 1980-01-18 Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS36780A CS213799B1 (en) 1980-01-18 1980-01-18 Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS213799B1 true CS213799B1 (en) 1982-04-09

Family

ID=5335623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS36780A CS213799B1 (en) 1980-01-18 1980-01-18 Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS213799B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4461085A (en) Goniometer
US6324918B1 (en) Bidirectional force sensor
KR20190066627A (en) Torque sensor device and method for measuring torque
Tsetserukou et al. Optical torque sensors for implementation of local impedance control of the arm of humanoid robot
US7971495B2 (en) Measuring a tensile force
Muftah et al. An improved strain gauge-based dynamic torque measurement method
US3439541A (en) Multi-range pressure measuring device
JP4539945B2 (en) Torque measuring device for a device measuring material flow
CS213799B1 (en) Mechanical transducer of radial angular displacement to axial displacement
US4509375A (en) Torque meter
JP3011763B2 (en) Measuring device for measuring torque and / or rotation angle at a shaft
US4691567A (en) Apparatus for determination of the static unbalance in a body
Siradjuddin et al. A low cost 3D-printed robot joint torque sensor
CN112857632A (en) Axial force measuring equipment
US3308657A (en) Journalling structure for rotatable processing drums such as rotary kilns, tube mills
EP3126800B1 (en) Balance devices
JPS62112023A (en) Torque detecting device
EP4227656B1 (en) System for sensing torque
Dmitriev et al. Torque sensors calibration of electromechanical complexes shafts
GB2168498A (en) Thrust measuring devices
JPS61240133A (en) Torque detector
CN111846006A (en) Integral joint with strain gauge torque feedback
SU588476A1 (en) Sensor for measuring the effort applied to a propeller model
SU579548A1 (en) Strain gauge dynamometer of axial thrust and torque
RU1779957C (en) Torque-loading device