Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny prze¬ twornik mieszkowy momentu obrotowego, sluzacy do pomiaru momentu obrotowego przenoszonego na wal.Dotychczas nie jest znany pneumatyczny prze¬ twornik mieszkowy momentu obrotowego. Znane sa przetworniki elektryczne momentu obrotowe¬ go wykorzystujace liniowa zaleznosc miedzy mo¬ mentem przenoszonym przez wal a katem skre¬ cenia walu na okreslonej jego dlugosci. Pomiar kata skrecenia odbywa sie za pomoca ukladów tensometrycznych lub fotoelektrycznych. Niedo¬ godnoscia techniczna przetworników elektrycznych momentu obrotowego jest koniecznosc stosowania pierscieni kolektorowych i szczotek bedacych zród¬ lem zaklócen, koniecznosc stosowania aparatury tensometrycznej lub fotoelektrycznej i skompliko¬ wanej aparatury elektronicznej.Znany jest równiez z polskiego opisu patento¬ wego nr 74 264 pneumatyczny przetwornik torsyj- ny momentu obrotowego wspólpracujacy z pomia¬ rowym walem. Przetwornik wyposazony jest w dwie tarcze z symetrycznymi wycieciami. Sklada sie on z dwu par dysz, z których kazda pare sta¬ nowia ustawione naprzeciw siebie dysze zasilaja¬ ce i dysze odbierajace, pomiedzy którymi umiesz¬ czona jest tarcza z symetrycznymi wycieciami.Obie dysze zasilajace sa podlaczone do zródla po¬ wietrza o stalym cisnieniu, natomiast jedna dysza odbierajaca polaczona jest z jednym sterujacym 19 wejsciem drugiego turbulizujacego wzmacniacza, zas druga dysza odbierajaca polaczona jest z dru¬ gim sterujacym wejsciem pierwszego tuifoulizuja- cego wzmacniacza i ze sterujacym wejsciem trae- ciego turbulizujacego wzmacniacza. Znane sa rów¬ niez pneumatyczne przetworniki sily skladajace sie ze wzmacniacza wstepnego dzwigni i mieszka sprzezenia zwrotnego. Wzmacniacz mocy wykonany jest jako wzmacniacz membranowy luib mieszko¬ wy z ciaglym lub bez ciaglego uplywu powietraa.W przetwornikach przesuniecia zmiana sygnalu wejsciowego wywoluje przemieszczenie dzwigni wzgledem dysfcy i zmiane cisnienia wyjsciowego.W dotychczasowych rozwiazaniach przetworników elementem porównywania jest równowaznia silo¬ wa nie wykonujaca podczas pracy przetwornika ruchu obrotowego, ogranicza zakres aastosowan.Rozwiazanie wedlug wynalazku eliminuje to o- graniczenie. Przetwornik sklada sie z dzielnika momentu obrotowego, dzwigni sumujacej kaskady sterujacej, wzmacniacza cisnienia i mieszków spre¬ zystych. Równowaznia pneumatyczna silowa utwo¬ rzona przez dzwignie sumujaca, kaskade sterujaca i mieszki sprejzyste wykonuje wraz z walem ruchu obrotu.Przetwornik wedlug wynalazku zostanie doklad¬ nie omówiony w przykladzie wykonania przedsta¬ wionym na rysunku, na którym fig. I przedsta¬ wia schemat blokowy, fig. 2 — schemat ideowy, a fig. 3 — równowaznie silowa. 96 42696 426 3 4 W przetworniku mozna wyszczególnic nastepu¬ jace funkcjonalne bloki: fig. 1 — dzielnik mo¬ mentu 1, dzwignia sumujaca 2, kaskada steruja¬ ca 3, wzmacniacz cisnienia 4, pneumatyczny ele¬ ment silowy 5. Dzielnik momentu 1 obniza mie¬ rzony moment obrotowy do wartosci momentu ob¬ ciazajacego dzwignie sumujaca 2. Poza momentem tym na dzwignie sumujaca 2 dziala moment staly zerujacy oraz moment proporcjonalny do cisnienia wyjsciowego. Jest ono przetwarzane na moment za pomoca pneumatycznego elementu silowego 5.Czujnikiem stanu równowagi dzwigni sumujacej jest pneumatyczna kaskada sterujaca 3 przetwa¬ rzajaca polozenie dzwigni 2, okreslone szczelina X miedzy dysza a przyslona, na cisnienie kaskado¬ we.Energia ruchu obrotowego przekazywana jest z tulei napedowej 8 na wal 9, zamontowany w lo¬ zyskach 11. Przetwornik moze byc traktowany jako element napedowy, który jednoczesnie mierzy mo¬ ment obrotowy MQbr na wale 9, rozpatrywany jako obciazenie przetwornika. Tuleja napedowa polaczona jest z walem poprzez sprezyny skretne 7, przy czym caly uklad obraca sie z predkoscia obrotowa n wokól wspólnej osi O—O. Sprezyny skretne, spelniajace role dzielnika momentu, maja tak dobrane sztywnosci, ze równowaznia silowa 6 obciazona jest tylko momentem M. Pod dziala¬ niem momentu obrotowego MQbr sprezyny skrejtne uginaja sie i wal skreca sie w stosunku do tulei napedowej o pewien kat cp. Kat ten jest tym wiek¬ szy, im wiekszy jest moment obrotowy MQbr. U- rzadzenie rozdzielcze 10 umozliwia przekazanie cisnienia zasilania Pz i cisnienia wyjsciowego Py miedzy czescia nieruchoma a czescia obracajaca sie iprzetwornika.Równowaznia silowa przedstawiona jest na fig. 3. Dzwignia sumujaca 2 zawieszona jest na tas¬ mach sprezystych 14 i moze wahac sie wokól osi Ox—Ou prostopadlej do plaszczyzny rysunku. Za¬ kres wahan dzwigni sumujacej ograniczony jest zderzakiem 16. Dzwignia sumujaca obciazona jest momentem Ml9 przekazywanym z dzielnika mo¬ mentu, momentem stalym zerujacym Mst, nasta¬ wianym sprezyna zerujaca 12 oraz momentem M2, wprowadzonym przez pneumatyczny element silo¬ wy, podlaczony do cisnienia wyjsciowego Py. W przedstawionym rozwiazaniu pneumatycznym ele¬ mentem silowym sa mieszki sprezyste 13. Polo¬ zenie katowe dzwigni sumujacej w stosunku do podstawy 17 okreslone jest szczelina miedzy dysza pneumatycznej kaskady sterujacej 15, a przyslona umocowana do dzwigni sumujacej. Zmiana szcze¬ liny x miedzy dysza a przyslona powoduje zmiane cisnienia kaskadowego Pk, które nastepnie wzmac¬ niane jest we wzmacniaczu cisnienia 4 do war¬ tosci cisnienia wyjsciowego Py. Kaskada sterujaca i wzmacniacz cisnienia zasilane sa powietrzem o cisnieniu Pz.Podstawa 17, wraz ze wszystkimi przedstawiony¬ mi na fig. 3, zamocowana jest do tarczy, pola¬ czonej na stale z tuleja napedowa 8 i obraca sie z predkoscia obrotowa n. Os wahan dzwigni su¬ mujacej Ox—Ot pokrywa sie z osia obrotu prze¬ twornika O—O.Przetwornik pneumatyczny momentu obrotowego obraca sie z predkoscia n. Moment obrotowy MQbr obciaza sprezyny skretne 7. W wyniku ugiecia tych sprezyn tuleja napedowa 8 skreca sie w sto¬ sunku do walu 9 o kat sumarycznej sprezyn. Kazda ze sprejzyn dzielnika momentu przenosi wiec moment proporcjonalny do jej sztywnosci.Moment Mj obciaza dzwignie sumujaca 2 i dzia¬ la w tym samym kierunku co moment staly ze¬ rujacy Mgt, wprowadzany przez sprezyne zeruja¬ ca 12. Suma tych momentów równowazona jest momentem M2, którym mieszki sprezyste 13 obcia¬ zaja dzwignie sumujaca. Moment M2 proporcjo¬ nalny jest do cisnienia wyjsciowego Py, doprowa¬ dzonego do mieszków sprezystych. W wyniku dzia¬ lania ujemnego sprzezenia zwrotnego dzwignia sumujaca ustawia sie w takim polozeniu, ze dla odpowiadajacej temu polozeniu szczeliny x miedzy dysza a przyslona, ustala sie stan równowagi mo¬ mentów dzialajacych na dzwignie. Mozliwe jest to dzieki temu, ze cisnienie kaskadowe Pk, zalez¬ ne od szczeliny x miedzy dysza a przyslona, wzmacniane jest we wzmacniaczu cisnienia 4 do wartosci cisnienia wyjsciowego Py i doprowadzone jest do mieszków sprezystych. PL