SU141666A1 - Устройство дл измерени малых величин крут щих моментов - Google Patents

Description

Известны устройства дл  измерен и  малых величин крут щих моментов с дистанционной передачей угла разворота, содержащие основание с неподвижно укрепленным статором датчика и двум  подшипникам:и , внутри которых свободно вращаетс  корпус ротора.

Предлагаемое устройство дл  измерени  малых величин крут щих моментов отличаетс  от известных тем, что дл  повыщени  точности измерени  в нем применен вал с двум  полыми роторами, присоедин емый выступающим концом к испытуемому элементу.

Упрощенна  конструктивна  схема описываемого устройства показана на чертеже.

Устройство дл  измерени  малых величин крут щих моментов состоит: из основани  /, на котором в опорах 2 жестко укреплены подшипники 3 и статор 4 датчика угла 1поворота (дл  дистанционной передачи отсчета момента); корпуса 5 с ротором 6 датчика угла поворота, который имеет возможность свободно поворачиватьс  в подщипниках 3; вала 7 с двум  полыми роторами S и 5 (8-ротор двигател , 9-ротор тахогенератора), свободно вращающегос  в подшипниках 10. Груз // предназначен дл  уравновешивани  положени  корпуса 5 при создании момента вращени  или момента сопротивлени  (нагрузки).

Датчиком момента  вл етс  асинхронный электродвигатель полым ротором 8, обладающим малым моментом инерции и малым весом , вследствие чего момент трени  иодшииников 10 будет достаточно мал, что позвол ет повысить точность измерени . При подаче питани  на соответствующие обмотки асинхронного электродвигател  ротор 8 электродвигател  создает вращающий момент, который через выходной конец вала 7 будет приложен к потребителю (первый режим работы) или к источнику (второй режим работы) крут щих моментов.

В .первом режиме к выходному концу вала 7 датчика момента присоединен некоторый потребитель момента (редуктор и т. п.), имеющий статический момент сопротивлени  М. При подаче напр жени  на

№ 141666- 2 управл ющую обмотку двигател  датчика момента последний будет создавать пусковой момент М„. Пусковой . Л ,, передаетс  на статор, жестко св занный с KopnycoA-i 5, в результате чего статор повернетс  на угол а,п-ри котором наступит равновесие от действи  противомомента , создаваемого грузом 11. До тех пор, пока пусковой момент, возраста  сувеличением напр жени , будет меньше момента сопротивлени  Же , вЫходной вал датчика момента будет находитьс  в еосто  ии поко . При равенстве М„ М наступит неустойчивое состо ние, и лри незначительном приращеш-ш ДМ,, вал датчика, а следовательно, и вал потребител  момента тронетс  с места.

Зафиксированна  величина момента, отсчитанна  по шкале моментов , определит величину (в соответствующих единицах) момента сопротивлени - При дальнейшем увеличении напр л енИ  на управл ющей обмотке двигател  датчика момента, вал его будет враш.атьс  со скоростью /г об/мин, а .показани  датчика будут соответствовать моменту вращени , который необходимо приложить к потребителю момента, чтобы он вращалс  также со скоростью   об/мин. Во втором режиме работы к выходному концу валу датчика момента присоединен датчик момента , например испытуемый электродвигатель. При отсутствии напр жени  на управл елюй об,ютке двигател  датчика -испытуемый двигатель , вращающийс  со скоростью п об/мин, будет нагружен суммарным моментом:

/И,,,,, 2/И, + /И2 М, +2Мз-гЛ14. где: MI - момент трени  нодшипника 10;

- момент трени  о воздух;

Мз - момент трени  подшипника 3;

Мл - момент треии  контактов токопровод щей системы.

Если подать напр жение питани  на упр.- вл емую обмотку, в результате чего датчик создаст момепт М,,, то испытуемый двигатель будет пагружси моменто М

М„„р M + 2Mi + Al2 /Vf, ±2Мз- М4.

В приведенных выражени ,.. Л1, Ч;:2Л1з- М4-мог.гент, создаваемый грузом //, трением в подшипниках и контактной системой, при отклонении корпуса 5 на угол а. Отклонение корпуса обусловлена тем, что при вращении полого ротора в малом воздушном зазоре частиц воздуха , увлекаемые стенками ротора, будут передавать усилие на корпус, создава  вращающий момент, вследствие чего корпус ,стре: 1итс  повернутьс  до уравиовешивани  противомоментом груза. Таким образом, величина момента треии  о воздух, создающа  нагрузку , будет отсчитана но щкале датчика момента.

Угол отклонени  корпуса датчика момента, пропорциональный величине момента, преобразуетс  в электрический сигнал (например, посредством вращающегос  трансформатора), подаваемый на измерительный прибор, отградуированный в соответствующих единицах.

Датчиком скорости описываемого устройства  вл етс  асинхронный тахогенератор, полый ротор 9 которого укреплен на одном валу с ротором 8 датчика момента. В зависимости от скорости вращени  измен етс  величина напр жени , подаваемого с генераторной обмотки на измерительный прибор, проградуированный в оборотах в минуту.

В описываемом устройстве дл  новыщени  чувствительности и точности измерени  внутреннее трение подшипников сведено к минимуму и сохран ет свою величину во времени .и по углу поворота.

Описываемое устройство может найти применение дл  измерени  малых моментов в лаборатори х научно-иселедовательских институтов и производственных лаборатори х.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  малых величин крут щих моментов с дистанционной передачей угла разворота, содержащее основание с неподвижно укрепленны.м статором датчика и двум  подщнпннками, внутри которых свободно вращаетс  корпус ротора, от л ича ющсес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в нем нрнмене1г вал с двум  полыми роторами, присоедин емый выступающим концо: к испытуемому элементу.