RU2063623C1

RU2063623C1 - Internal combustion engine torque measuring device

Info

Publication number: RU2063623C1
Application number: RU94019759A
Authority: RU
Inventors: А.И. Горностаев; И.П. Семеренко
Original assignee: Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: torque measuring device for internal combustion engine has shaft transmitting torque from engine and provided with measuring section. Deformation sensor is mounted on measuring section. Shaft consists of two parts, and measuring section is furnished with planetary mechanism is brake tie-rod made in form of steel rod with eyes on ends. Epicyclic gear is braked by this tie-rod on base of stand. Deformation sensor is mounted on brake tie-rod. EFFECT: reduced time taken for checking and maintenance, higher accuracy of measurements and improved engine running-in. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет повысить точность измерений крутящего момента двигателей внутреннего сгорания (ДВС). The invention relates to mechanical engineering and improves the accuracy of measurement of torque of internal combustion engines (ICE).

Известно устройство для измерения крутящего момента ДВС /1/, содержащее вал, передающий крутящий момент от двигателя и выполненный с измерительным участком, на котором размещен датчик деформации, вал выполнен разрезным из двух частей, а измерительный участок дополнительно снабжен разжимной муфтой, состоящей из двух фланцев, каждый из которых имеет не менее двух клинообразных пазов с размещенными в них разжимными элементами, и двух корпусов, скрепленных с предварительным натягом при помощи болтов, причем фланцы разжимной муфты расположены на торцах частей разрезного вала, корпуса установлены на частях разрезного вала на радиально-упорных подшипниках, а датчик деформации размещен по меньшей мере на одном из болтов. A device for measuring the torque of the internal combustion engine / 1 / containing a shaft transmitting torque from the engine and made with a measuring section on which the strain gauge is located, the shaft is made split in two parts, and the measuring section is additionally equipped with an expansion coupling, consisting of two flanges , each of which has at least two wedge-shaped grooves with expandable elements housed in them, and two housings fastened with preload using bolts, and the flanges of the expansion coupling are located s at the ends of the parts of the split shaft, the housing is mounted on the parts of the split shaft on angular contact bearings, and the strain gauge is placed on at least one of the bolts.

Недостатки известного устройства следующие:
требует постоянной проверки тарировки датчика деформации, так как вследствие износа подшипников, разжимных элементов или поверхности клинообразных пазов изменяется преднатяг болтов и ухудшается точность измерений;
необходимо поддерживать одинаковый преднатяг болтов муфты иначе нарушится точность измерений;
небольшая точность измерений при передаче через устройство крутящего момента небольшой величины.The disadvantages of the known device are as follows:
requires constant verification of the calibration of the deformation sensor, since due to wear of bearings, expansion elements or the surface of the wedge-shaped grooves, the preload of the bolts changes and the measurement accuracy deteriorates;
it is necessary to maintain the same preload of the coupling bolts otherwise the measurement accuracy will be impaired;
low measurement accuracy when transmitting small amounts of torque through the device.

Изобретение направлено на повышение точности измерений. The invention is aimed at improving the accuracy of measurements.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство снабжено планетарным механизмом и тормозной тягой, выполненной в виде стального стержня с проушинами на концах, при помощи нее эпициклическая шестерня затормаживается на основание стенда, при этом тормозная тяга не находится под предварительным натягом, расположена перпендикулярно к валу передающему крутящий момент и на ней расположен датчик деформации. The solution to this problem is achieved by the fact that the device is equipped with a planetary mechanism and a brake rod made in the form of a steel rod with eyelets at the ends, with it the epicyclic gear is braked to the base of the stand, while the brake rod is not under preload, it is located perpendicular to the transmission shaft torque and a strain gauge is located on it.

Предполагаемое устройство отличается от прототипа тем, что измерительный участок выполнен в виде планетарного механизма и тормозной тяги, на которой расположен датчик деформации, причем тяга расположена перпендикулярно к валу и не подвергнута предварительному натягу. The proposed device differs from the prototype in that the measuring section is made in the form of a planetary mechanism and a brake rod, on which a deformation sensor is located, and the rod is located perpendicular to the shaft and is not subjected to preload.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что при таком конструктивном решении повысится точность измерений крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that with such a constructive solution, the measurement accuracy of the torque of the internal combustion engine will increase.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 то же, разрез по А-А. In FIG. 1 shows the proposed device, a General view, in FIG. 2 same, section along AA.

Устройство содержит разрезной вал 1, планетарный механизм 2, включающий: солнечную шестерню 3, сателлиты 4, водило 5 и эпициклическую шестерню 6, который установлен на опорах 7 с шариковыми подшипниками 8, крышки 9 и прокладки 10, которые винтами 11 прикручены к эпициклической шестерне, тормозную тягу 12, которая штифтами 13 соединяется с эпициклической шестерней 6 и основанием стенда 14, шплинты 15 удерживают штифты от выпадания из проушин 16, датчик деформации 17 установлен на тормозной тяге 12. The device comprises a split shaft 1, planetary gear 2, including: sun gear 3, satellites 4, carrier 5 and epicyclic gear 6, which is mounted on bearings 7 with ball bearings 8, covers 9 and gaskets 10, which are screwed to the epicyclic gear by screws 11, the brake rod 12, which is connected by pins 13 to the epicyclic gear 6 and the base of the stand 14, the cotter pins 15 keep the pins from falling out of the eyes 16, the deformation sensor 17 is mounted on the brake rod 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При отсутствии нагрузки вращение передается через солнечную шестерню 3, сателлиты 4, которые обкатываются по эпициклической шестерне 6 так, как она заторможена тормозной тягой 12 и увлекает за собой водило 5, деформации тормозной тяги 12 практически не будет, так как при вращении без нагрузки передается незначительное усилие, обусловленное силами трения в планетарном механизме 2. In the absence of load, the rotation is transmitted through the sun gear 3, satellites 4, which are driven around on the epicyclic gear 6 as it is braked by the brake rod 12 and carries the carrier 5 with it, there will be practically no deformation of the brake rod 12, since a slight force due to friction in the planetary mechanism 2.

При приложении крутящего момента к частям разрезного вала 1 за счет момента реакции возникающего на эпициклической шестерне 6 происходит растяжение тормозной тяги 12 и воздействие на датчик деформации 17. When torque is applied to the parts of the split shaft 1 due to the reaction moment occurring on the epicyclic gear 6, the brake rod 12 is stretched and the deformation sensor 17 is affected.

Окружное усилие, создаваемое на эпициклической шестерне 6 и регистрируемое датчиком деформации, пропорционально приложенному к валу крутящему момента. The circumferential force generated on the epicyclic gear 6 and detected by the strain gauge is proportional to the torque applied to the shaft.

Смазка планетарного механизма осуществляется маслом, которое заливается в полость, образуемую эпициклической шестерней 6 и крышкой 9. The planetary mechanism is lubricated by oil, which is poured into the cavity formed by the epicyclic gear 6 and the cover 9.

Использование устройства позволяет сократить затраты на проверку и обслуживание, повысить точность измерений и качество обкатки ДВС. Using the device allows you to reduce the cost of inspection and maintenance, to improve the accuracy of measurements and the quality of the engine running.

Claims

A device for measuring the torque of an internal combustion engine, comprising a shaft transmitting torque from the engine and made with a measuring section on which the deformation sensor is located, wherein the shaft is made split from two parts, and the measuring section is additionally equipped with an expansion sleeve consisting of two flanges , each of which has at least two wedge-shaped grooves with expandable elements housed in them and two housings fastened with preload using bolts, and the flanges of clamping couplings are located at the ends of the parts of the split shaft, characterized in that the measuring section of the shaft is equipped with a planetary mechanism and a brake rod, which is made in the form of a steel rod with eyelets at the ends, and with it the epicyclic gear is braked to the base of the stand, and the strain gauge is placed on brake traction.