CS243911B1 - Torque sensing device - Google Patents
Torque sensing device Download PDFInfo
- Publication number
- CS243911B1 CS243911B1 CS841245A CS124584A CS243911B1 CS 243911 B1 CS243911 B1 CS 243911B1 CS 841245 A CS841245 A CS 841245A CS 124584 A CS124584 A CS 124584A CS 243911 B1 CS243911 B1 CS 243911B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- torque
- spring
- sensor
- sensing device
- gear wheel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Riešenie sa týká zariadenia pre snímanie točivého momentu, ktorého podstatou je, že je snímaný uhol pootočenia vznikajúci pri axiálnom posuve ozubeného kolesa po závitovej ploché, pričom proti posunutiu ozubeného kolesa poso-bí pružina s lineárnou charakteristikou. Výhodou tohto usporiadania je, že výstupný signál má diskrétny charakter a změnou tuhosti pružiny je možné v širokých medziach měnit citlivost snímača. Vzhtadom na značná radiálnu poddajnost je snímač vhodný pre aplikácie, kde vyžadujeme makký rozběh stroja. Uvedené zariadenie je vhodné pre trvalá montáž do prevodoviek potnohospodárskych, zemných, stavebných strojov, automobilov, připadne iných zariadení, v ktorých je potřebné zabezpečit trvalé meranie prenášaného- točivého momentu.The solution concerns a device for sensing torque, the essence of which is that the angle of rotation arising during the axial displacement of the gear wheel along the threaded surface is sensed, while a spring with linear characteristics acts against the displacement of the gear wheel. The advantage of this arrangement is that the output signal has a discrete character and by changing the stiffness of the spring, it is possible to change the sensitivity of the sensor within wide limits. Due to the significant radial compliance, the sensor is suitable for applications where a soft start of the machine is required. The above-mentioned device is suitable for permanent installation in gearboxes of agricultural, earthmoving, construction machines, automobiles, or other devices in which it is necessary to ensure permanent measurement of the transmitted torque.
Description
Riešenie sa týká zariadenia pre snímanie točivého momentu, ktorého podstatou je, že je snímaný uhol pootočenia vznikajúci pri axiálnom posuve ozubeného kolesa po závitovej ploché, pričom proti posunutiu ozubeného· kolesa posobí pružina s lineárnou charakteristikou. Výhodou tohto usporiadania je, že výstupný signál má diskrétny charakter a změnou tuhosti pružiny je možné v širokých medziach měnit citlivost snímača. Vzhíadom na značnú radiálnu poddajnost je snímač vhodný pre aplikácie, kde vyžadujeme makký rozběh stroja.
Uvedené zariadenie je vhodné pre trvalú montáž do prevodoviek polnohospodárskych, zemných, stavebných strojov, automobilov, připadne iných zariadení, v ktorých je potřebné zabezpečit trvalé meranie prenášanéhO' točivého momentu. 2 1 1
243911 243911
Vynález sa týká zariadenia pre snímanie točivého momentu.
Na meranie točivého momentu sa použív-ajú torzné snímače, ktorých činnost je založená na torznom namáhaní tyčí alebo rúrok prenášajúcich točivý moment, alebo snímače založené na snímaní axiálnej sily vznikajúcej na šikmej rovině yplyvom prenášaného točivého momentu. Dalšou skupinou sú snímače využívajúce vznik axiálnej sily n-a závitovej ploché, pričom axiálna sila je meraná snímačmi deformácie na pružnom člene. Nevýhodou týchto snímačov je, že výstupný signál snímača má analogový charakter, čo je nepriaznivé z htadiska teplotných závislostí ako aj přenosu informácie z meracieho člena na vyhodnocovací© zariadenie a vzhladom na technickú realizáciu pružného snímacieho člena je obmedzená oblast pre snímanie malých točivých momentov.
Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené zariadením pre snímanie točivého momentu podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že pozostáva z výstupného ozubeného- kolesa spojeného pružinou s puzdro-m, ktoré je spojené cez radiálno-axiálne ložisko s výstupným- hriadelom, pričom kotúč je spojený s výstupným hriadelom a rúrka je pevne spojená s výstupným ozubeným kolesom. Rúrka a disk sú opatřené snímačmi. Výhodou zariadenia pre snímanie točivého momentu je, ževýstupný signál má diskrétny charakter. Dalšou výhodou je, že citlivost snímacieho zariadenia možeme jednoducho měnit tuho-sťou použitej pružiny, -a že má značnú radiálnu poddajnost, čo kladné působí pri rozběhu strojov.
Na pripojenom výkrese je znázorněné prevedenie zariadenia pre, snímanie točivého momentu, pozostávajúceho z vstupného hriadela 2 pevne spojeného so vstupným ozubeným kolesom 1. Vstupné ozubené koleso 1 zaberá do výstupného ozubeného kolesa 3 spojeného s výstupným hriadelom 7 závitom 12. Točivý moment je prenášaný vstupným hriadelom 2 cez vstupné ozubené koleso 1 na výstupné ozubené koleso- 3 a výstupný hriadel' 7. Axiálna sila vznikajúca na závite 12 vplyvom prenášaného točivého- momentu je výstupným ozubeným kolesom 3 přenesená na pružinu 4, ktorá sa pod vplyvom axialnej sily deformuje a dochádza k a-xiálnemu pohybu výstupného ozubeného kolesa 3. Keďže výstupné ozubené koleso 3 je spojené s výstupným hriadelom 7 závitom 12, dochádza súč-asne aj k pootočeniu výstupného- ozubeného kolesa 3 voči výstupnému hriadelu 7.
Uho-1 pootočenia je priamoúmerný prenášanému točivému momentu -a závisí od tuhosti pružiny 4 a uhla stúpania závitu 12. Uho-1 pootočenia je snímaný snímačmi 10, ktoré sú umiestnené na disku 9, ktorý je pevne spojený s výstupným hriadelom 7 a n-a rúrke 8, ktorá je pevne spojená výstupným ozubeným ko-leso-m 3. Sním-ače 10 můžu byť různého prevedenia (napr. optické, magnetické).
Vzájomne časové oneskorenie signálov v-ychádzajúcich zo snímačov 10 bude priamoúmerné prenášanému točivému momentu a nepriamoúmerné uhlovej rýchlosti výstupného hriadela 7. Vhodným zapojením obvodov- je potom určovaný ok-amžite prenáš-aný točivý moment. Značky na disku 9 a rúrke 8 můžu mať charakter perforácie, výstupkov atď. po-dla typu použitých snímačov 10. Pri velkých a-xialnych zdvihoch výstupného- ozubeného kolesa 3 je vhodné snímač 10 n-a rúrke 8 uložit posuvné voči rámu 15 tak, aby vidlička 13 zapadajúca do drážky 11 unášala snímač 10 v závislosti na axialnom posuve výstupného ozubeného kolesa 3.
Druhá str-ana pružiny 4 je pevne spojená s puzdrom S, ktoré je spojená cez radiálno-axialne ložisko S s výstupným hriadelom 7. Úlohou radiálno-axiálneho 1-ožiska B je zabezpečit, aby pružina 4 bola namáhaná len na tlak (tah). Vhodným dorazom pre výstupné ozubené koleso 3 je možné realizovat snímač, ktorý začne reagovat od určitej velkosti točivého momentu v- závislosti na predpátí pružiny 4. Aby nevzniklo nebezpečie rozkmit-an-ia snímača je vhodné ho opatřit tlmičom 14. Uhol stúpania závitu 12 je potřebné volit tak, aby výstupné ozubené koleso 3 bole axiálně nesamo-svorné.
Uvedené zariadenie pre snímanie točivého momentu je vhodné pre trvalú montáž do- prevodoviek strojov ako prevádzkový snímač točivého momentu. Pri použití strojov s ko-nštantn-ou uhlo-vo-u rýchlosťou sa značné zjednoduší zapojenie obvodov připojených na zariadenie točivého momentu.
The solution relates to a torque sensing device, the principle of which is that the sensed angle of rotation resulting from the axial displacement of the gearwheel is flat, while the spring of the linear characteristic opposes the displacement of the gearwheel. The advantage of this arrangement is that the output signal has a discrete character and the sensitivity of the sensor can be varied within wide limits by varying the spring stiffness. Due to the considerable radial compliance, the sensor is suitable for applications where we require a soft start of the machine.
Said device is suitable for permanent installation in gearboxes of agricultural, earth-moving, construction machinery, or other equipment in which it is necessary to provide permanent measurement of transmitted torque. 2 1 1
243911 243911
The present invention relates to a torque sensing device.
Torsion sensors are used to measure torque, the operation of which is based on the torsional stress of the rods or torque-transmitting tubes, or sensors based on sensing the axial force arising on the inclined plane due to the transmitted torque. Another group are sensors utilizing the formation of axial force on the threaded flat, the axial force being measured by the deformation sensors on the elastic member. A disadvantage of these sensors is that the output signal of the sensor is analogous, which is unfavorable in terms of temperature dependencies as well as the transmission of information from the measuring member to the evaluation device and due to the technical realization of the flexible sensor member there is a limited area for sensing small torques.
The aforementioned drawbacks are eliminated by the torque sensing device according to the invention, which consists in that it consists of an output gear wheel coupled by a spring with a housing which is connected via a radial-axial bearing to the output shaft, the disk being connected to the outlet the shaft and the tube is rigidly connected to the output gear. The tube and disc are equipped with sensors. The advantage of the torque sensing device is that the output signal is discrete. Another advantage is that the sensitivity of the sensing device can be easily changed by the stiffness of the spring used, and that it has considerable radial compliance, which has a positive effect on the start-up of the machines.
In the accompanying drawing, there is shown an embodiment of a torque sensing device comprising an input shaft 2 rigidly coupled to an input gear 1. The input gear 1 engages the output gear 3 connected to the output shaft 7 by a thread 12. The torque is transmitted by the input shaft 2 through the input gear 1 to the output gear 3 and the output shaft 7. The axial force exerted on the thread 12 due to the transmitted torque is transmitted by the output gear 3 to a spring 4 which deforms under the influence of the axial force and occurs at -external movement of the output gear 3. Since the output gear 3 is connected to the output shaft 7 by a thread 12, the output gear 3 is also rotated relative to the output shaft 7 at the same time.
Uho-1 is directly proportional to the transmitted torque -a depends on the stiffness of the spring 4 and the pitch angle of the thread 12. Uho-1 of the rotation is sensed by the sensors 10 which are mounted on the disc 9 which is fixedly connected to the output shaft 7 and on the tube 8 The sensor 10 can be of various designs (e.g., optical, magnetic).
The time delay of the signals coming from the sensors 10 will be directly proportional to the transmitted torque and the indirectly proportional angular velocity of the output shaft 7. The appropriate circuitry then determines the transmitted torque. The markings on the disc 9 and the tube 8 may have the character of perforations, protrusions, etc., of the type of sensors used 10. In the case of large axial strokes of the output gear 3, the sensor 10 on the tube 8 may be slidable relative to the frame 15 so that the fork 13 engaging the groove 11 carried the sensor 10 as a function of the axial displacement of the output gear 3.
The second side of the spring 4 is rigidly connected to the housing S, which is connected via a radial-axial bearing S to the output shaft 7. The task of the radial-axial bearing B is to ensure that the spring 4 is stressed only to the pressure. With a suitable stop for the output gear 3, it is possible to realize a sensor which starts to react from a certain amount of torque depending on the prestressing of the spring 4. In order to avoid the danger of oscillation of the sensor, it is advisable to provide it with a damper 14. Thread pitch angle 12 is needed select so that the output gear 3 will be axially non-self-clamping.
This torque sensing device is suitable for permanent assembly of machine transmissions as a torque sensor. By using machines with constant angular speed, the connection of the circuits connected to the torque device is greatly simplified.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS841245A CS243911B1 (en) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | Torque sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS841245A CS243911B1 (en) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | Torque sensing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS124584A1 CS124584A1 (en) | 1985-09-17 |
| CS243911B1 true CS243911B1 (en) | 1986-07-17 |
Family
ID=5346330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS841245A CS243911B1 (en) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | Torque sensing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS243911B1 (en) |
-
1984
- 1984-02-23 CS CS841245A patent/CS243911B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS124584A1 (en) | 1985-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0579722B1 (en) | Axially compact torque transducer | |
| RU2497087C2 (en) | Device to measure torque transmitted by power take-off shaft | |
| US4683746A (en) | Torque monitoring | |
| US6119525A (en) | Pressure gauge having dampener mechanism | |
| US2724266A (en) | Torque measuring device | |
| KR20080064129A (en) | Torque sensor system, and torque sensor method | |
| US5285691A (en) | Apparatus for monitoring operation of a drive shaft | |
| US4934501A (en) | Power transmission with a clutch unit having shaft speed measuring means | |
| CA1228753A (en) | Sensor for a vortex shedding flowmeter | |
| CS243911B1 (en) | Torque sensing device | |
| WO2001076470A3 (en) | Physical quantity measuring device | |
| JP5712759B2 (en) | Physical quantity measuring device for gear transmission | |
| JPH0718767B2 (en) | Torque detector | |
| JPS55151235A (en) | Torque measuring instrument | |
| US3529460A (en) | Load sensor and controller | |
| SU717574A1 (en) | Device for measuring torque of hollow shaft | |
| US20030089181A1 (en) | Device for measuring torque and the direction of rotation in a drive assembly | |
| RU2085879C1 (en) | Torque converter | |
| JPS63132126A (en) | Actual torque measuring instrument | |
| SU973972A1 (en) | Wave toothed gearing | |
| JPS61240133A (en) | Torque detector | |
| SU300790A1 (en) | ||
| RU2063007C1 (en) | Torque meter | |
| US3448610A (en) | Torque meter | |
| SU741032A1 (en) | Apparatus for measuring deformations and deflections of constructions |