DE2543940A1

DE2543940A1 - Messbremse

Info

Publication number: DE2543940A1
Application number: DE19752543940
Authority: DE
Inventors: Karl H Kessler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1975-10-02
Publication date: 1977-04-07

Description

Messbremse Bei der Entwicklung und Prüfung von Antriebsmaschinen aller Art werden zur Ermittlung von Drehmomenten messende Bremsen der verschiedensten Bauarten verwendet.
Das drehende Moment der Antriebsmaschinen wird über geeignete Kupplungssysteme mit dem rotierenden Teil der Bremse verbunden.
Auf dieses, Rotor genannte Bauteil der Bremse, wirkt das Bremsmoment erzeugende Konstruktionsteil.
Ist Bremswirkung vorhanden, so versucht der von der Arbeitsmaschine angetriebene Rotor die Bremsvorrichtung im gleichen Drehsinn mitzunehmen. Wird die Bremsvorrichtung mit einer geeigneten Kraft-Meßvorrichtung verbunden, kann das wirkende Drehmoment meßtechnisch erfaßt werden.
Häufig werden für solche Bremsaufgaben Wirbelstrombremsen benützt, weil sich die Bremswirkung elegant durch Veränderung des auf den Rotor wirkenden Magnetfeldes einstellen lässt.
Dienen solche Bremsen, gleichgültig nach welchem Prinzip sie arbeiten, der Drehmomentmessung im Beharrungszustand, so erfüllen sie die an sie gestellten Anforderungen mit hoher Genauigkeit.
Schwierigkeiten treten dann auf, wenn dynamische Untersuchungen, z.B. Hochlaufvorgänge bei Elektromotoren, meßtechnisch erfaßt werden sollen.
Das hängt damit zusammen, daß der Rotor ein nicht zu vernachlässigendes Trägheitsmoment hat. Wird nun von der Arbeitsmaschine der Rotor z.B. beschleunigt, so wird ein Teil der Leistung für die Beschleunigung des Rotors verbraucht. Das dieser Leistung entsprechend Drehmoment kann aber von der Meßeinrichtung nicht mehr erfaßt werden, es kommt bei dieser gewissermaßen nicht mehr an.
Im Extremfall, bei sehr schnellen Hochläufen, kann der Rotor das gesamte zur Verfügung stehende Antriebsmoment verbrauchen, so daß die Meßeinrichtung gar keine Momentanzeige liefert.
Die vorstehende Erfindung hat die Aufgabe, eine Meßbremse zu schaffen, welche sowohl bei statischen als auch bei dynamischen Vorgängen das jeweils vorhandene Drehmoment richtig mißt. Aus diesem Grund wird das eigentliche Meßglied als mitrotierendes Konstruktionsteil vor den Rotor-in bezug auf die Momenteinleitung - angeordnet. Das Trägheitsmoment des Rotors wirkwt^etzt,auX s Last, aber mit dem wesentlichen Unterchied, dass das zu seiner Beschleunigung erforderliche Moment meßtechnisch richtig erfaßt wird.
Die Funktionsweise der Erfindung soll an Hand der Fig. 1 beschrieben werden.
Es handelt sich hierbei um ein Konzept mit einer Wirbelstrombremse, für das Prinzip der Meßeinrichtung ist aber dies nicht Bedingung, es lässt sich auch auf alle anderen Bremssysteme anwenden.
Feststehend sind das Gehäuse (13) mit dem die Bremswirkung erzeugenden Elektromagneten (lo, 11).
Im Gehäuse (13) ist mittels der Lager (6, 7) das gesamte rotierende System gelagert. Das rotierende System besteht aus der Welle (1), der diese teilweise umhüllenden Hülse (5) und der auf dem Wellenstumpf (14) befestigten Bremsscheibe (12).
Auf der Hülse (5) befindet sich mit dieser fest verbunden ebenfalls eine Bremsscheibe (9).
Wird die halbe Leistung benötigt, so kann man eine Bremsscheibe, z.B. (9) mit dem zugehörigen Magnetsystem (10) fortlassen.
Mit dem Lager (8) ist die Abstützung des Wellenstumpfes (15) zur Aufnahme von Radialkomponenten angedeutet.
Im Gehäuse (13) kann zusätzlich noch eine Einrichtung zur Drehzahlmessung untergebracht werden (18). Mit (16) ist die Erregerwicklung für die Magnetfelderzeugung angedeutet.
Das rotierende System der zu untersuchenden Kraftmaschine wird mit dem Wellenstumpf (15) verbunden. Das wirkende Drehmoment wird über das Meßglied (2) über den Wellenstumpf (14) auf die Bremsscheibe (12) und dementsprechend über die Hülse (5) auf die Bremsscheibe (9) übertragen.
Auf dem eigentlichen Meßglied ist eine geeignete Meßvorrichtung aufgebracht (3), im vorliegenden Fall als Dehnungsmeßstreifen angedeutet. Das momentabhängig wirkende Signal wird von (3) mit Hilfe des Meßwertübertragungssystems (4) zu dem feststehenden Kabelanschlußkopf (17) übertragen und von dort über ein Verbindungskabel zum elektrischen Auswertegerät.
Das vor der Meßstrecke (2) liegende Trägheitsmoment der Verbindungswelle (15) kann im Vergleich zu den übrigen rotierenden Trägheitsmomenten vernachlässigt werden. Das durch die Brems-

Claims

Patentansprüche l.Meßbremse für die Erfassung statischer und dynamischer Drehmomentverläufe dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche Meßglied im rotierenden Teil der Bremse so angeordnet wird, daß der überwiegende Teil der Trägheitsmomente von der Antriebswelle her gesehen hinter diesem zur Wirkung kommt.

2. Wie 1., jedoch dadurch gekennzeichnet, daß sich das Meßglied innerhalb einer Hohlwelle befindet und in dieser verdrehwinkelbeweglich abgestützt wird.

5. Wie 1. und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle am Außenmantel Konstruktionsteile zur Meßwertübertragung besitzt.

4. Wie 1. bis 3., jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Systemes am Außenmantel der Hohlwelle erfolgt.

5. Wie 1. bis 4., jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle mit einem oder mehreren Bremskörpern fest verbunden wird.

6. Wie 1. bis 5., jedoch dadurch gekennzeichnet, daß das die Lager aufnehmende feststehende Konstruktionsteil zugleich als Halterung für die Bremskraft erzeugenden Konstruktionsteile dient.

7. Wie 1. bis 6., jedoch dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Bremskörper zur Veränderung der Bremsleistung demontierbar sind.

8. Wie 1. bis 7., jedoch dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Drehzahlmessung eingebaut wird.

scheiben (9, 12) hauptsächlich bedingte Trägheitsmoment spielt, nachdem es - in bezug auf die Momenteinleitung -hinter der Meßstrecke (2) liegt, keine Rolle mehr.

Damit ist die Einrichtung auch für dynamische Drehmomentmessungen mit schnellveränderlichen Momentverläufen geeignet.

P-Ansprüche