SU746216A1 - Apparatus for measuring torque - Google Patents

Apparatus for measuring torque Download PDF

Info

Publication number
SU746216A1
SU746216A1 SU782641828A SU2641828A SU746216A1 SU 746216 A1 SU746216 A1 SU 746216A1 SU 782641828 A SU782641828 A SU 782641828A SU 2641828 A SU2641828 A SU 2641828A SU 746216 A1 SU746216 A1 SU 746216A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
indicator
section
zero
bending moment
elastic plate
Prior art date
Application number
SU782641828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Абрам Михайлович Симкин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8543
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8543 filed Critical Предприятие П/Я В-8543
Priority to SU782641828A priority Critical patent/SU746216A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU746216A1 publication Critical patent/SU746216A1/en

Links

Description

;54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА Изобретение относитс  к силоизмерйтельной технике и может быть использовано , например дл  измерени  крут щего момента поворотных переключателей . Известен тензометрический динамометр дл  измерени  крут щего момента содержащий расположенный между двум  част ми скручиваемого стержн  ynpyгий чувствительный элемент, выполненный в виде продольных пластин, радиально расположенных и равноудаленных от оси стержн , и тензорезисторы, не обеспечивает требуемой точности измерени  1 . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  крут щего момента, содержащее чувствительный элемент в виде упругой пластины, консольно закреп ленной на валу регулируемого электропривода и. св занной через приемную полумуфту с осью испытуемого издели  и индикатор 2 . Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность измерени , св занна  с отсутствием компенсации паразитного изгибающего момента от действи  собственного веса упругой пластины. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Указанна  цель.достигаетс  тем, что в устройство введен реостат компенсации паразитного.изгибающего момента от действи  собственного веса упругой пластины с непрерывным кольцевым резистивным.элементом и движком, кинематически св занным с валом электропривода и установленным с возможностью синфазного вращени  с упругой пластиной, а индикатор выполнен с регулируемым нулем отсчета, причем точка отвода резистивного элемента и движок подключены ко.входу регулировки нул  отсчета индикатора. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 (а, б, Ь, г ) - фазовые положени  элементов устройства; на фиг. 3 (а, 6 , Ь , г ) - диаграммы зависимостей параметров устройства от фазовых положений элементов устройства. Устройство дл  измерени  крут щего момента (фиг. 1 и 2) содержит регулируемый электропривод в виде собственно электропривода 1 и регу74621fi; 54) DEVICE FOR MEASURING THE TORQUE The invention relates to force measuring technique and can be used, for example, for measuring the torque of rotary switches. The tensometric dynamometer for measuring the torque containing a sensing element located between two parts of a twisting rod, made in the form of longitudinal plates, radially spaced and equidistant from the axis of the rod, and strain gages, does not provide the required accuracy of measurement 1. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a device for measuring torque, containing a sensitive element in the form of an elastic plate, cantilever mounted on the shaft of an adjustable electric drive and. connected through the receiving half coupling with the axis of the test product and indicator 2. The disadvantage of this device is the low measurement accuracy associated with the lack of compensation for the parasitic bending moment due to the action of the own weight of the elastic plate. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that a parasitic bending moment is inserted into the device from the action of the own weight of an elastic plate with a continuous ring resistive element and a slider, kinematically connected to the shaft of the electric drive and installed with the possibility of in-phase rotation with an elastic plate, and the indicator is made with an adjustable zero of reference, with the tap point of the resistive element and the slider connected to the input of the zero adjustment of the indicator. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 (a, b, b, d) are the phase positions of the elements of the device; in fig. 3 (a, 6, b, d) are diagrams of dependences of the device parameters on the phase positions of the elements of the device. The device for measuring the torque (Figs. 1 and 2) contains an adjustable electric drive in the form of the electric drive 1 itself and a regul74741fi

лируемого источника питани  2, вход которого св зан с датчиком 3 угла Поворота вала электрогтривода 1. На валу электропривода 1 закреплен чувствительный элемент в виде консольной упругой пластины 4 стензорезисторами 5. Свободный конец упругой пластины 4 св зан через приемную полумуфту 6 с осью испытуемого издели  7. Тензорезисторы 5 соединены с индикатором 8 крут щего момента который выполнен с регулируемым нулем отсчета. С валом электропривода 1 кинематически св зан движок 9 реостата-10 коМЙендацйй паразитного изгибающего момента от действи  собственного веса упругой пластины4 имеющего непрерывный кольцевой резистивный элемент с одной точкой, отвода 11. Движок 9 реостата 10 имеет бесконечный (более 3,60°) угол поворота и установлен синфазно с упругой пластиной 4, а точка отвода 11 расположена на горизонтальной линии 12, проход щей через геометрический центр 13 кольцевого резистивного элемента реостата 10, и с той стороны по отношению к этому центру 13, с которой горизонтально ориентированна  упруга  пластина 4 с тензор зисторами 5 выдает (в процессе работы устройства) отрицательный по знаку сигнал погрешности.power source 2, the input of which is connected to the sensor 3 of the angle of rotation of the electric drive shaft 1. On the shaft of the electric drive 1, the sensitive element in the form of a cantilever elastic plate 4 is fixed with stencil resistors 5. The free end of the elastic plate 4 is connected through the receiving coupling half 6 to the axis of the test product 7 The strain gages 5 are connected to a torque indicator 8 which is made with an adjustable zero reference. With the shaft of the electric drive 1, kinematically coupled the slider 9 of the rheostat-10 kOMYendatsy parasitic bending moment from the action of the own weight of the elastic plate4 having a continuous ring resistive element with one point, retraction 11. The slider 9 of the rheostat 10 has an infinite (over 3.60 °) angle of rotation and is in phase with the elastic plate 4, and the outlet point 11 is located on the horizontal line 12 passing through the geometric center 13 of the ring resistive element of the rheostat 10, and on that side relative to this center 13, from which r An orientally oriented elastic plate 4 with tensor resistors 5 produces (in the course of the device operation) a sign with a negative error signal.

Точка отвода 11 и движок 9 реостата 10 подключены ко входу регулировк нул  отсчета индикатора 8 крут щего момента.The retraction point 11 and the slider 9 of the rheostat 10 are connected to the input of the zero reference of the torque indicator 8.

На фиг. 2 (а, 5, 6 , г ) показаны некоторые фазойые положени  упругой пластины 4 и движка 9 реостата 10 устройства; направление вращени  14 упругой пластины и движка; вектор силы 15, воздействующей на упругую пластину 4, как ответна  реакци  со стороны ведомойприемной полумуфты б вектор силы т жести (веса) 16 упруго пластины 4, приведенный к центру т жести этой пластины; условное начало отсчета 17 угла поворота Ч упругой пластины 4 и движка 9; плечо L силы 15 и плечо силы 16.FIG. 2 (a, 5, 6, d) some phase positions of the elastic plate 4 and the slider 9 of the device rheostat 10 are shown; the direction of rotation 14 of the elastic plate and slider; force vector 15 acting on the elastic plate 4, as a response from the driven half-coupling b weight vector of gravity (weight) 16 of the elastic plate 4, reduced to the center of gravity of this plate; conditional reference point 17 of the angle of rotation of the elastic plate 4 and the slider 9; shoulder L strength 15 and shoulder strength 16.

Точками 18-21 (см.фиг. 3 а, 5 , Ь , г ) показаны значени  паразитного изгибающего момента М и соответствующе о ему выходного электрического сигнала U с тензорезисторов, эквивалентного момента (сумма измер емого и паразитного момента) и соответствующего ему выходного эквивалё11тного электрического сигнала Уэкв с тензорезисторов, сопротивлени  R реостата и смещений л нул  Отсчета дл  фа13овых положений (углов поворота ) элементов, изображенных на фиг. 2 а точкой 18, на фиг. 26 точкой 19, на фиг. 2Ь точкой 20 и на фиг. 2г точкой 21.Points 18-21 (see Fig. 3a, 5, b, d) show the values of the parasitic bending moment M and the corresponding electric output signal U with the resistance strain gages, the equivalent moment (the sum of the measured and the parasitic moment) and the corresponding output equivalent electrical signal Uekv from strain gauges, resistor R resistors and reference zero displacements for the phase positions (rotation angles) of the elements shown in FIG. 2 and point 18, in FIG. 26 by point 19, in FIG. 2b by point 20 and in FIG. 2g point 21.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

От регулируемого источника питани  2 на электропривод 1 подаетс  нарастающее от нул  напр жение питани . Под действием нарастающего тока через обмотки электропривода соответственно увеличиваетс  его крут щий момент. При достижении некоторого критического уровн  крут щего момента вал электропривода 1 начинает поворачивать через упругую пластину 4 и приемную полумуфту б ось испытуемого издели  7.From the regulated power supply 2, the drive 1 is supplied with a rising supply voltage from zero. Under the action of an increasing current through the windings of the electric drive, its torque increases accordingly. Upon reaching a certain critical level of torque, the shaft of the electric drive 1 begins to turn through the elastic plate 4 and the receiving coupling half b of the axis of the test product 7.

При повороте вала электропривода 1 датчик 3 угла поворота вала электропривода выдает команду регулируемому источнику 2 питани  на прекращение увеличени  напр жени  питани  электропривода 1.When the shaft of the electric drive 1 is rotated, the sensor 3 of the angle of rotation of the electric drive shaft issues a command to the adjustable power supply 2 to stop the increase in the supply voltage of the electric drive 1.

При передаче крут щего момента с вала электропривода 1 на ось испытуемого издели  7 упруга  пластина 4 с тензорезисторами 5 деформируетс . Степень деформации упругой пластины 4 определ етс  величиной передаваемого крут щего момента. В зависимости от величины крут щего момента Тензорезисторы 5 вьщают соответствующий электрический сигнал, поступающий на индикатор 8 крут щего мо-ч, мента, показывающего результат измерени .When torque is transmitted from the shaft of the electric drive 1 to the axis of the test article 7, the elastic plate 4 with the strain gages 5 is deformed. The degree of deformation of the elastic plate 4 is determined by the magnitude of the transmitted torque. Depending on the magnitude of the torque, the strain gages 5 emit the corresponding electrical signal to the torque indicator 8, which shows the result of the measurement.

В процессе поворота упругой пластины 4 с тензорезисторами 5 в зависимости от фазового положени  упругой пластины на результат измерени  вли ет паразитный изгибающий момент М от действи  собственного веса 16 упругой пластины 4.In the process of rotating the elastic plate 4 with the strain gages 5, depending on the phase position of the elastic plate, the measurement result is affected by the parasitic bending moment M from the action of the own weight 16 of the elastic plate 4.

На фиг. 2 (а, S ,Ь , г ) видно, что величина и знак измер емого крут щего момента (произведение силы 15 на плечо L) имеет посто нную величину и посто нный знак, независимо от фазового положени  ynpyrofi пластины 4. FIG. 2 (a, s, b, d) it can be seen that the magnitude and sign of the measured torque (product of force 15 by arm L) has a constant value and a constant sign, regardless of the phase position ynpyrofi of plate 4.

Поскольку оба момента и измер емый (посто нный по величине и знаку) и паразитный (переменный по величине и знаку) действуют на одну общую упругую пластину 4, то последн   реагирует на эквивалентный момент МэкЬ / равный алгебраической сумме ействующих моментов.Since both moments, both measurable (constant in magnitude and sign) and parasitic (variable in magnitude and sign) act on one common elastic plate 4, the latter reacts to the equivalent moment Meq / equal to the algebraic sum of the acting moments.

Соответственно и выходной электрический сигнал U с тензорезисторов 5 представл ет собой алгебраическую сумму сигналов от каждого из моментов .Accordingly, the electrical output signal U from the strain gauges 5 is the algebraic sum of the signals from each of the moments.

Одновременно, с поворотом упругой пластины 4 осуществл етс  синхронный и синфазный поворот движка 9 реостата 10.Simultaneously, with the rotation of the elastic plate 4, the synchronous and in-phase rotation of the slider 9 of the rheostat 10 is carried out.

Характер изменени  сопротивлени  реостата от фазового положени  (угла поворота Ч) движка 9 показан на иг. ЗЬ , а вызываемого им смещени  д начала нул  отсчета индикатора 8 крут щего момента - на фиг. Зг .The nature of the change in the resistance of the rheostat from the phase position (angle of rotation H) of the slider 9 is shown in Fig. 3b, and the displacement of the zero reference point of the torque indicator 8 caused by it is shown in FIG. Sg.

Claims (2)

При указанном выше конструктивном Исполнении реостата, кинематических св з х его движка и соответствующей ориентацииточки отвода в процессе работы устройства обеспечиваетс  периодическое изменение сопротивлени  реостата 1Q от нул .(точка 21, фиг. ЗЬ ) при повороте его движка 9 на каждые 180. При этом максимум сопротивлени  соответствует каждому горизонтальному положению упругой пластины, 4, при котором сигнал от паразитного изгибающего момента вызывает максимальный подъем показаний индикатора 8 крут щего момента (точка 19, фиг.. ЗБ а минимум сопротивлени  (нуль) соответствует каждому другому горизонтальному положению упругой пластины при котором сигнал от паразитного изгибающего момента вызывает максимальный спад показаний индикатора (точка 21 фиг. 38 ). Максима1льное сс1противление реостата 10 подбираетс  такой величины, что создаваемое им смещение нул  индикатора в отрицательную сторону равно по абсолютной величине действию сигнала от паразитного.изгибающе го момента, вызывающего максимальный подъем показаний. При синхронном и синфазном пово роте движка 9 реостата 10 и уйругой пластины 4 с тензорезисторами 5 обес печиваетс  взаимна  компенсаци  этих обоих факторов, вли ющих на показани  индикатора 8 крут щего момента. Из сопоставлени  диаграмм, изображенных на фиг. Зса - фиг. 3 г видно , что увеличению паразитного изгибающего момента (участок 21-18-19, фиг. за ) соответйтвует увеличению эквивалентного элект4эического сигна ла USKB (участок 21-18-19, фиг. 35 которому, в свою очередь, соответст ет увеличение сопротивлени  реостат ( участок 21-18-19, фиг. ЗЬ ), вызывающее смещение нул  индикатора 8 в отрицательную сторону (участок 21-1 фиг. Зг ) . И, наоборот, уменьшению паразитного изгибающего момента (участок 19-20-21, фиг. За ) соответствует уменьшение эквивалентного электрического сигнала , (участок 1920-21 , фиг. Зб ), которому в свою очередь, соответствует уменьшение сопротивлени  реостата (участок 19-20-21, фиг. 3Ь ), вызывающее смещение нул  индикатора 8 в полбжительную сторону (участок 19-21, фиг. Зг ). Такое выполнение устройства позволит обеспечить независимость показаний индикатора от паразитного изгибакицего момента и, следовательно , повысить точность измерени . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  крут щего момента, содержащее чувствитеЛь ый элемент в виде упругой пластины, консольно закрепленной на валу регулируемого электропривода и св зан-ной через приемную полумуфту с осью испытуемого издели , и индикатор, отличаю щ е е с   тем, что, с целью повышени  трчности измерени , в устройство введен реостат компенсации паразитного изгибающего момента от действи  собственног;о веса упругой пластины с непрерывным кольцевым резистивным элементом и движком, кинематически св занным с валом электропривода и установленным с возможностью синфазного вращени  с упругой пластиной, а индикатор выполнен с регулируемым, нулем отсчета, причем точка отвода резистивного элемента и движок подключены ко входу регулировки нул  отсчета индикатора. И(Сточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 474713, кл. G 01 L 3/JO, 1973. With the above structural design of the rheostat, the kinematic connections of its engine and the corresponding orientation of the retraction point during operation of the device, the resistance of the rheostat 1Q is periodically changed from zero (point 21, fig. 3b) when its engine 9 is rotated every 180. At that resistance corresponds to each horizontal position of the elastic plate, 4, in which the signal from the parasitic bending moment causes the maximum rise of the indications of the torque indicator 8 (point 19, fig. ZB and min m of resistance (zero) corresponds to each other horizontal position of the elastic plate at which the signal from the parasitic bending moment causes the maximum decline of the indicator readings (point 21 of Fig. 38). The maximum s1 of the resistance of the rheostat 10 is chosen such that its zero offset of the indicator to the negative side is equal the absolute value of the signal from the parasitic bending moment, causing the maximum rise of the readings. With synchronous and in-phase rotation of the slider 9 of the rheostat 10 and the oyrugy plate 4 with the strain gages 5, mutual compensation of these two factors influencing the readings of the torque indicator 8 is ensured. From the mapping shown in FIG. CSA - FIG. 3 g it can be seen that an increase in the parasitic bending moment (section 21-18-19, fig. In) corresponds to an increase in the equivalent electrical signal USKB (section 21-18-19, fig. 35 to which, in turn, corresponds to an increase in resistance (section 21-18-19, fig. 3b), causing the zero of the indicator 8 to shift to the negative side (section 21-1 of fig. 3g). And, conversely, to reduce the parasitic bending moment (section 19-20-21, fig. Over ) corresponds to a decrease in the equivalent electrical signal (section 1920-21, fig. 3b), which, in turn, corresponds to a decrease in resistance of the rheostat (section 19-20-21, fig. 3b) causing the zero of the indicator 8 to shift towards the half (section 19-21, fig. 3g). Such an embodiment of the device will ensure that the indicator readings are independent of the parasitic bending moment and consequently, an increase in measurement accuracy. Formula of Invention A device for measuring torque, containing a sensitive element in the form of an elastic plate, cantilever mounted on the shaft of an adjustable electric drive and coupled through a receiving the coupling half with the axis of the tested product, and the indicator that differs from the fact that, in order to increase the measurement triciness, a rheostat of compensation of the parasitic bending moment from its own action is introduced into the device; about the weight of the elastic plate with a continuous ring resistive element and a slider, kinematically connected to the shaft of the electric drive and installed with the possibility of in-phase rotation with an elastic plate, and the indicator is made with an adjustable zero point, the tap point of the resistive element and the slider are connected to the input Gulirovka zero readout indicator. And (Stochniki information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate 474713, cl. G 01 L 3 / JO, 1973. 2. Высоцкий А.А. Динамометрирование сельскохоз йственных машин. М., Машиностроение, 1968, с.125 (прототип).2. Vysotsky A.A. Dynamometer of agricultural machines. M., Mashinostroenie, 1968, p. 125 (prototype). / /x/x/// x / x / ww //// vv VvyVvy Фиг-ЛFig-l
SU782641828A 1978-07-07 1978-07-07 Apparatus for measuring torque SU746216A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782641828A SU746216A1 (en) 1978-07-07 1978-07-07 Apparatus for measuring torque

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782641828A SU746216A1 (en) 1978-07-07 1978-07-07 Apparatus for measuring torque

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU746216A1 true SU746216A1 (en) 1980-07-07

Family

ID=20775825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782641828A SU746216A1 (en) 1978-07-07 1978-07-07 Apparatus for measuring torque

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU746216A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3729991A (en) Capacitive displacement transducer
US2392293A (en) Torque measuring apparatus
CN104704336B (en) The dynamical balancing method and device of rotary body
US4668911A (en) Apparatus for making non-contact angular deflection measurements
CN101886957A (en) Torque measurement device and method
US4250555A (en) Self-calibrating data collection system for dynamic wheel balancing machine
US3850030A (en) Apparatus for measuring the torsion of a rotating shaft
US2955454A (en) Torque wrench tester
US3191434A (en) Device for measuring torque on shafts
SU746216A1 (en) Apparatus for measuring torque
BR102015007889A2 (en) dynamic balancing process and device for a rotary body
US2675700A (en) Torquemeter
US6776028B1 (en) Induction sensor viscometer
US2548397A (en) Apparatus for measuring and transmitting a condition from a rotatable member
US2704452A (en) Federn
US3096652A (en) Strain gauge
JPH11295106A (en) Torque sensor for elastic coupling
EP0335871B1 (en) Rheometer
KR100198575B1 (en) Measuring apparatus for three dimensional exciting force
SU470700A1 (en) Device for determining tilt angles of objects
SU939930A1 (en) Device for measuring article plastic deformation
SU913085A1 (en) Cutting force component dynamometer graduation method
SU800618A1 (en) Apparatus for contactless measuring of machine rotating part deformations
JP2882855B2 (en) Rotational viscometer
RU2194264C1 (en) Rupture test machine