DE370044C

DE370044C - Method for the electrical measurement of the torque of rotating shafts

Info

Publication number: DE370044C
Application number: DEM71080D
Authority: DE
Original assignee: Dr Paul Meyer AG
Current assignee: Dr Paul Meyer AG
Priority date: 1920-10-20
Filing date: 1920-10-20
Publication date: 1923-02-26

Description

Verfahren zur elektrischen Messung des Drehmomentes umlaufender Wellen. Zur Messung des Dreihmomentes. einer Welle benutzt .man .in bekannter Weise Idas Dynamometer. Die Welle,i,s.t aufgeschnitten, zwischen .die beeiden Teile ,eine Feder ge- spannt, deren Diehngng die Umfangskraft oder das Drehmoment der Welke anzeigt. Um diese Dehnung edier -Feder nach außen kenntlich zu- machen, wird in bekanneer Weise ,ein Widerstand verwendet, weldher 'düe Stromstärke eines Kreises konstanter Span- nung verändert. Vorliegende aindu:ng macht nun 'diese an sich bekannte Methode von den Fehlerquellen, welche .durch .die Veränderlichkeit der Er- regerspannung auftreten müssen, uriabhängig. Es wird ein O.uotiemteninstrument benutzt, dessen ibeiide Wicklungen an den .durch den beweglichen Konrtakt getrennten .Albteilungen des Widerstandes Iiiegen, so daß die Span- nung, mit der -der Widerstand gespeist -wird, auf die Angabe des Meßinst-rumemtes keinen Eimfluß mehr besitzt. In; Abb. r .ist idile Schaltung dargestellt. B ist die Stromqwelle, z. B. eine -Batterie, W der Widerstand, K der heiw:egliche Kon- takt @umd O das, Oulotfientenmeßimstrument. Der duroh @diie senkrecht bezeichnete Wicklung fließende -Strom ist proportional dem Wert des Widerstandes zur Rechten von dem Kontakt K, der durch die wagerecht gezeichnete Spule fließende .Strom proportional .dem Widerstandmvert zur Linken. Beide Ströme sind proportional der Spannung der Batterie B, der im Instrument O gemessene 0a otient ist aber u .nabhängig davon, weil diebeiden, den Strom oder die Spannung enthalben-,de.n Glieder .sich in .dem Quotienten h@era,ush eben.Method for the electrical measurement of the torque of rotating shafts. For measuring the torque. one Wave is known to use Idas Dynamometer. The shaft, i, st cut open, between .the two parts, a feather tensions, the action of which the circumferential force or shows the torque of the wilt. To this stretch edier -spring outwards to make it recognizable is done in a familiar way , a resistor used, weldher 'düe Current strength of a circle of constant voltage changed. The present aindu: ng now turns this on well-known method of the sources of error, which .by .the variability of the excitation voltage must occur, depending on uri. An O.uotiemteinstrument is used, its ibeiide windings on the .through the movable contact separate. divisions of resistance so that the tension voltage with which the resistor is fed on the indication of the measuring inst-rumemtes no Has more influence. In; Fig. R. Is shown an idile circuit. B is the current wave, e.g. B. a battery, W is the resistance, K is the hot takt @umd O das, Oulotfientenmeßimstrument. The duroh @diie vertically labeled winding flowing -current is proportional to the value of the resistance to the right of the contact K, the current flowing through the horizontally drawn coil, proportional to the resistance to the left. Both currents are proportional to the voltage of the battery B, but the 0a measured in the instrument O is otient and independent of this, because the two elements contain the current or the voltage, the terms are in the quotient h @ era, ush just.

Zur Ausführung .des Verfahrens kann man den Widerstand -mit diem vom Dynamometer verstellten Schleifkontakt in den beweglichen Teil einbauen, und die Ströme durch. @drei Schleifringe .nach außen führen. Konstruktiv ist aber der Einbau des Widerstandes mit Schleifkontakt am bewegten Teil nicht sehr günstig und .die Schleifring haben schwer kontrollierbare Mderständie, insbesondere, wenn ihre Wartung zu wünschen Übrig läßt, wie dies beispielsweise der Fall' ist, wenn ,ein solcher Apparat :zur überwachlung des Betriebes .in einer Transmission dauernd eingebaut .bleibt.To carry out the procedure, one can use the resistance -with the from Install the dynamometer adjusted sliding contact in the moving part, and the Stream through. @three slip rings. lead to the outside. However, the installation is constructive the resistance with sliding contact on the moving part is not very cheap and Slip rings are difficult to control, especially when their maintenance Leaves something to be desired, as is the case, for example, when such a thing Apparatus: for monitoring the operation. Permanently installed in a transmission .remain.

D ,esen Cbel:ständen zu begegnen, ist der Zweck der neuen Vorrichtung, welche ,das vorstehend geschilderte Verfahren in einer einfachen Weise auszunutzen gestattet.The purpose of the new device is to counteract these cbel: which to utilize the above method in a simple manner allowed.

In Abb. 2 .ist diese Vorrichtung in. ,einem Ausführungsbeispiel, links in Vorderansicht, rechts ,in Seitenansicht, dargestellt. Die Welle ist in zwei Teile W,, TV, zerlegt, welche mit Scheiben S, SZ ausgerüstet sind, die.gleichzeitig als Riemenscheiben, dienen können. Zwischen diesen Scheiben befindet sich die Feder F, welche die Dynamomet-erwirkum:g hervorruft.In Fig. 2. This device is shown in an exemplary embodiment, on the left in a front view, on the right in a side view. The shaft is divided into two parts W ,, TV, which are equipped with pulleys S, SZ, which can serve as belt pulleys at the same time. Between these disks is the spring F, which causes the dynamometer to generate.

Nun ist die eine Scheibe S, auf einer Schraubenspindel Sp gelagert, welche mit der Scheibe S., fest verbunden ist. Wenn also die Scheibe S, .sich ,gegen die Scheibe S., unter Anspannung oder Entlastung .der Dynamoineterfeder F verdreht, so führt sie eine Bewegung in horizontaler Richtung nach links oder rechts aus, und durch diese Bewegung wird der Hebel H, welcher an einem festen Drehgelenk P gelagert ist, ebenfalls nach links oder rechts :bA@vea-t. Sein Ende schleift auf der Wicklung des Widerstandes W und bewirkt .cladiiircli .die Veränderung der Ausschläge des Ouot,ie.nten:i:nstru,nventes gemäß der Schaltung nach Ab b. r.Now one disk S is mounted on a screw spindle Sp, which is firmly connected to the disk S. So if the disk S, .s, against the disk S., twisted under tension or relief. the dynamo-meter spring F, so it executes a movement in the horizontal direction to the left or right, and by this movement the lever H, which is attached to a fixed swivel joint P is stored, also to the left or right: bA @ vea-t. Its end grinds up the winding of the resistor W and causes .cladiiircli .the change in the deflections des Ouot, ie.nten: i: nstru, nventes according to the circuit according to Ab b. r.

D.ie geschilderte Ausbildung der Übertragungsvorrichtung vom Dynamometer auf den Schleifkontakt .des Widerstandes ist nur als Beispiel anzusehen. Wesentlich ist die Übertragung der Veränderung in der Länge der Feder .und in der gegenseitigen Stellung der leiden .mit den. Wellenteilen W" W@ verbunenen Scheiben, zur @etätigung eines nicht mitrotierenden, auf -dem feststehenden Widerstand schleifenden Hebels oder zur Bewegung desWid'erstandjes gegenüber einem feststehenden Hebel. Die Übertragung kann auch beispielsw:eise durch Kreissegmente oder ähnliche Kurven erfolgen, welche sich mit der gegenseitigen Verstellung der Scheiben S1, S@ ,der Drehachse nähern oder von ihr entfernen.D. The described design of the dynamometer transmission device on the sliding contact of the resistor is only to be regarded as an example. Essential is the transmission of the change in the length of the spring .and in the mutual Position of the sufferers .with the. Shaft parts W "W @ bonded disks, for @ actuation a lever that does not rotate along with it and slides on the fixed resistance or to move the resistance against a fixed lever. The transfer can also be done, for example, by means of circle segments or similar curves, which approach the axis of rotation with the mutual adjustment of the disks S1, S @ or remove from it.

Die ,geschilderte Vorrichtung ist zur Fernanzeige und Beobachtung der Torsionsbeanspru chung oder .des Drehmomentes einer Welle verwendbar, z. B. ,zur Messung der in einer Transmissio ,n verbrauchten Arbeit, ferner zur Kontrolle der Werkstätten von einem Punkte au:s.The device described is for remote display and observation the torsion stress or .des torque of a shaft can be used, z. B. , to measure the work consumed in a transmission, and also to control of the workshops from one point: s.

Als Vervollkommnung ,der Messung kann eine Registrierung vorgesehen sein, welche ebenfalls durch den geschildierten Apparat bewirkt werden kann, :zu welchem Zweck der Quotientenmesser als selbstschreibendes Instrument ausgebildet werden kann.To improve the measurement, a registration can be provided be, which can also be effected by the described apparatus: to for which purpose the quotient meter is designed as a self-writing instrument can be.

Ferner kann die Vorrichtung als Relais dienen, um bei Überschreitung eines gewisse Gefahr drohenden Drehmomentes ein Warn.ungssignal zu geben oder den Antrieb der Welle abzuschalten, ferner um bei Unterschreitung eines gewissen Drehmomentes die Betriebsleitung aufmerksam zu machen, daß die Welle leer läuft oder daß nicht genug gearbeitet wird.Furthermore, the device can serve as a relay to respond to when the limit is exceeded to give a warning signal or the Shut off the drive of the shaft, and also to stop when a certain torque is undershot to alert the management that the shaft is idling or that it is not enough work is being done.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Procedure for measuring: the torque encoder Shafts: by means of a dynamometer connected to the shaft and one of the Dynamometer adjusted resistance with independent of the machine to be measured electrical power source, characterized in that on, the. from the movable one Contact, separated, divided of the resistance and connected to a quotient instrument is.

2. Apparatus for exercising the process: e: ns .according to claim i, characterized in that that the movement of the dynamom: eüerfeder (F) and the relative movement caused by it , two disks (S, and S ,,) against each other a non-mixing rotating lever (H) adjusted against a fixed resistance (W) and thereby the separation of the both. the ouoti, duck instrument feeds: ead'en parts, r1, it creates resistance.