CS239557B1

CS239557B1 - Measuring apparatus of torsional compliance of elestic couplings and shafts by serial connection of resistors

Info

Publication number: CS239557B1
Application number: CS832112A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Berta; Michal Berta
Original assignee: Vladimir Berta; Michal Berta
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS211283A1

Abstract

Účelom. riešenia je dosiahnutie vačšej citlivosti a přesnosti pri meraní malých uhlov natočenia, poddajných spojok a hriadelov. Uvedeného účelu sa dosiahne tým,· že na obvode hnacej časti spojky je nasadený dielektrický osadzovací disk, po obvode ktorého sú vsadené odpory opatřené vodičmi, pričom vodiče sú v kontakte so snímačom odporu na poddajnom disku hnacej časti spojky a celý elektrický obvod je napájaný krúžkom umiestneným na náboji hnacej časti spojky a vyvedený zberacím krúžkom na náboji hnanej časti spojky, odkial' je vedený k meraciemu přístrojů. Je použitelné pri meraní á regulácii zafaženia pracovných strojov, zvlášť kovoobrábacích strojov, kompresorov, benzínových a naftových motorov a inýeh strojov pracujúcich s měnlivým zatažením.Purpose. solution is to achieve greater sensitivity and accuracy when measuring small angles rotations, flexible couplings and shafts. This purpose is achieved by the following a dielectric is fitted to the periphery of the clutch drive portion a mounting disc, along the circumference of which conductors fitted with resistors, wherein the wires are in contact with the sensor resistance on the flexible drive drive disk the coupling and the entire electrical circuit is powered a ring placed on the hub of the driving part of the coupling and led out by the slip ring on the hub of the driven clutch portion from where it is guided to the measuring instrument. It is useful in measuring and regulating the load working machines, especially metalworking machines, compressors, gasoline and diesel engines and the inhalation of workers' machines with variable retraction.

Description

Vynález sa týká zariadenia na meranie torznej poddajnosti poddajných spojok a hriadetov pri zatažení, pri ktorom sa využívá sériové zapojenie elektrických odporov umiestnených po obvode osadzovacieho disku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring torsional compliance of flexible couplings and shafts under load, utilizing a series connection of electrical resistors disposed around the periphery of the mounting disc.

Pre meranie torznej poddajnosti a uhla natočenia sa používá odporový merač uhla nátočenia, merania pomocou Amslerovho dynamometre, stroboskopické merania, indukčně merania a tiež merania pomocou vývodu torznej poddajnosti spojky as hriadela na axíálny posuv krúžku na náboji spojky. Známe sú tiež merania pomocou tenzických javov v oceli, a to megnetostrikčné merania, pri. ktorých sa menia mag. netické vlastnosti ocele pri zatažení, merania pomocou Wiedemanovho javu, kde vzniká napátie na cievke obklopujúcej namáhaný hriadel' a tiež merania pomocou odporových-tenzometrov, pri ktorých sa zaznamenává změna činného odporu pri predížení vodiča. Uvedené merania sú často zložité a používajú sa. len v laboratórnych podmienkach. Pri jednoduchších meraniach sa zase dosahuje malá citlivost pri meraní.To measure torsional compliance and angle of rotation, use is made of a resistance tilt angle meter, Amsler dynamometer measurements, stroboscopic measurements, inductive measurements as well as measurements using the torsional compliance of the clutch and the shaft for axial displacement of the ring on the clutch hub. Measurements using tensile phenomena in steel, namely megnetostriction measurements, are also known. that change mag. properties of steel under load, measurement by Wiedeman effect, where voltage is created on the coil surrounding the stressed shaft, and also by resistance-strain gauges, which record the change in active resistance when the driver is overloaded. These measurements are often complex and are used. only under laboratory conditions. In simpler measurements, low measurement sensitivity is achieved.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie podl'a vynálezu, pri ktorom dochádza k zvýšeniu citlivosti pri meraní elektrického odporu, kde sa meria úbytok prúdu na jednotlivých odporoch vsadených po obvode osadzovacieho disku na hnacej časti spojky alebo hriadela. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na obvode hnacej časti spojky je nasadený dielektrický osadzovací disk, po obvode ktorého sú vsadené odpory opatřené vodičmi a tieto sú v kontakte so snímačom odporu na poddajnom disku hnanej časti spojky, pričom celý elektrický obvod je napájaný krúžkom na náboji hnacej časti spojky a vyvedený zberacím krúžkom na náboji hnanej časti spojky, odkial' je vedený k meraciemu přístrojů.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention, which increases the sensitivity in the measurement of electrical resistance, where the current drop is measured on the individual resistors mounted on the periphery of the mounting disc on the drive part of the clutch or shaft. SUMMARY OF THE INVENTION It is provided that a dielectric mounting disc is mounted on the periphery of the drive portion of the clutch, the wires of which resistors are fitted on the periphery and are in contact with the resistance sensor on the flexible disc of the driven portion of the clutch. the drive part of the clutch and led out by the slip ring on the hub of the driven part of the clutch from where it is led to the measuring apparatus.

Týmto zapojením sa pri pootočení dosiahne úbytok prúdu na každom odpore a výsledný úbytok prúdu bude súčtom znlžených prúdov na jednotlivých odporoch. Citlivost prístroja bude potom záležať od priemeru dielektriekého osadzovacieho disku, od poddajnosti spojky a od počtu vsadených odporov na osadzovacom disku. Na citlivom ampérmetri móžme potom nameranú hodnotu vyjádřit jednotkami obvodovej sily, uhlom natočenia, jedntokami krútiacich momentov a pri známých otáčkách pomocou tabuliek, připadne pomocou násobiča merať efektívny výkon stroja alebo zariadenia. Nameranú hodnotu je možné tiež použit k regulácii otáčok jednosměrného el. motora, připadne pomocou servozariadenia k regulácii zaťaženia pracovného stroja alebo motora.This circuit will result in a current drop at each resistor when the torque is turned and the resulting current drop will be the sum of the damped currents at each resistor. The sensitivity of the device will then depend on the diameter of the dielectric mounting disc, the compliance of the clutch and the number of inserts placed on the mounting disc. On a sensitive ammeter, the measured value can then be expressed by units of circumferential force, angle of rotation, torque offsets and at known speeds by means of tables, or by means of a multiplier to measure the effective performance of the machine or device. The measured value can also be used to control the speed of the unidirectional el. motor, possibly by means of a servo device to regulate the load of the working machine or motor.

Na obr. 1 je příklad merania poddajnosti spojky a schematické znázornenie sériového zapojenia regulačných odporov pri meraní dížkových rozmerov. Na obr. 2 je znázorněné meranie torznej poddajnosti hriadel'a pomocou Amslerovho dynamometra. Z poddajných spojok s velkou torznou poddajnostou, okrem znázornenej spojky, sú vhodné spojky s nekovovými pružinami po obvode ako sú spojky PERIFLEX a GURIFLEX, ktoré majú poddajnost 0,3-0,4 rad.In FIG. 1 is an example of measuring the compliance of a coupling and a schematic representation of a series connection of the control resistors for measuring the length dimensions. In FIG. 2 shows the measurement of shaft torsional compliance by means of an Amsler dynamometer. Among the flexible torsion-resistant couplings, in addition to the coupling shown, non-metallic circumferential couplings such as PERIFLEX and GURIFLEX couplings having a compliance of 0.3-0.4 radius are suitable.

Pri zapojení na poddajnej spojke s válcovými pružinami po Obvode podlá obr. 1 je hnacia část 3 hriadela 1 vsadená v hnanej časti 2 a je uložena točné. Na hnacej časti 3 spojky je nasadený dielektrický osadzovací disk 4, po obvode ktorého sú vsadené odpory 5, ktoré sú napájané od krúžku 6, umiestneného na hnacej časti 3 spojky. Na hnanej časti 2 spojky je poddajný disk 7, po obvode ktorého sú instalované zberače 8, ktorými sa pri pootočení spojky súčasne na všetkých odporoch mění hodnota prúdu a táto je zároveň vedená vodičom 9 k dalšiemu odporu. Vývodom na zberacom krúžku 10, ktorý je umiestnený na hnanej časti 2 spojky je nameraná hodnota prúdu vedená k ampérmetru A, ktorý je prisposobený na meranie uhla natočenia, krútiacich momentov alebo obvodovej sily. Podobným spósobom možno merať aj úbytok napátia na odporoch.When connected to a flexible coupling with cylindrical springs along the circuit according to FIG. 1, the drive part 3 of the shaft 1 is embedded in the driven part 2 and is mounted rotatably. A dielectric mounting disc 4 is mounted on the clutch drive part 3, on the circumference of which there are inserted resistors 5, which are supplied from a ring 6 located on the clutch drive part 3. On the drive part 2 of the coupling there is a flexible disk 7, on the circumference of which there are installed collectors 8, which change the value of the current at the same time on all the resistors while turning the coupling. The outlet on the slip ring 10, which is located on the clutch drive part 2, is the measured value of the current conducted to the ammeter A, which is adapted to measure the angle of rotation, torques or circumferential force. Similarly, the voltage drop across the resistors can be measured.

Na obr. 2 je zariadenie podta Amslerovho dynamometra, kde hriadel' 11 je vsadená v rúre 12, na ktorej je dielektrická príruba 13, po obvode ktorej sú vsadené odpory 14. Pri skrútení hriadela 11 pri zatažení stroja, dochádza k pootočeniu disku 15, na ktorom sú inštalované zberače 16 a snímané hodnoty zo všetkých odporov sú vedené k meraciemu přístrojů 17. Hriadel' 11 je na jednej straně voči rúre 12 osadená pevne, na druhej straně točné pomocou ložiska medzi nimi. Počet odporov 5 a 14 na obvode dielektriekého osadzovacieho disku 4, závisí od poddajnosti spojky a hriadetov. Zariadenie podta vynálezu je vhodné používat pre menší uhol natočenia, pretože znásobuje citlivost pri meraní. Umožňuje na základe nameraných hodnót reguláciu hnacieho motora, alebo pracovného stroja v závislosti na jeho zatažení.In FIG. 2 is a device according to an Amsler dynamometer, wherein the shaft 11 is embedded in a pipe 12 having a dielectric flange 13 on the periphery of which the resistors 14 are embedded. When the shaft 11 is twisted when the machine is loaded, the disk 15 is rotated The collectors 16 and the sensed values from all resistors are guided to the measuring devices 17. The shaft 11 is fixedly fixed to the pipe 12 on the one hand, and on the other hand it is rotatable by means of a bearing between them. The number of resistors 5 and 14 on the circumference of the dielectric mounting disc 4 depends on the compliance of the coupling and the shafts. The device according to the invention is suitable to be used for a smaller angle of rotation as it multiplies the sensitivity of the measurement. Based on the measured values it enables regulation of the drive motor or working machine depending on its load.

Uvedené spósobby merania a regulácie sa pre svoju jednoduchost dajú používat za chodu stroja alebo zariadenia, teda je použitelné k trvalému meraniu zaťaženia pracovného stroja a to aj v značnej vzdialenosti od stroja. Velká možnost jeho uplatnenia je v strojárskych laboratóriach pri diagnostických skúškach, ale zvlášť u strojov, ktoré pracujú s měnlivým zatažením ako sú kovoobrábacie stroje, kompresory, benzínové a naftové motory a iné strojně zariadenia.For the sake of simplicity, the aforementioned methods of measurement and control can be used while the machine or device is in operation, thus being usable for the permanent measurement of the load of a working machine, even at a considerable distance from the machine. It can be used in engineering laboratories for diagnostic tests, but especially for machines that work with variable loads such as metalworking machines, compressors, petrol and diesel engines and other machinery.

Claims

SUBJECT

A device for measuring the torsional compliance of flexible couplings and shafts by means of a series resistor connection consisting of a flexible coupling, the drive shaft of which is rotatably mounted in the driven part, characterized in that a dielectric mounting disc (4) is mounted on the periphery of the coupling part (3). a circuit having resistors (5J) provided with conductors (9);

CONTACT a resistance sensor (8) on the flexible disk (7) of the clutch driven part [2], the entire electrical circuit being powered by a ring (6) located on the hub of the clutch drive part (3) and led out by the slip ring (10) on the hub the coupling part (2) from where it is routed to the measuring instrument.