SU903716A1

SU903716A1 - Device for measuring and indication of shaft deformation

Info

Publication number: SU903716A1
Application number: SU802921198A
Authority: SU
Inventors: Алдонис Арвидович Круминьш; Гунвалдис Янович Дзинтарс; Карлис Яковлевич Зингис; Каспарс Фрицевич Крейцбергс
Original assignee: Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт; Рижский Завод "Компрессор"
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1982-02-07

Description

Изобретеине относиас к иамеритель ,ной технике и может быть использовано дл измерени и индикации деформаций вала щюпорциональных (фут щсму моменту в детал х машин, в частности дл измерени и индикации значени крут щего момента хфиводного вала ротационных ком1фессоров при регулировке их после сборки и периодической проверке качест ва функционировани . Известно устройство дл измерени и индикации деформаций вала, содержащее 1феобразователь угла скручивани вала, 1фопорционального крут щему моменту, в фазовый сдвиг двух сигналов, и двухлучевой осциллограф с круговой разверткой , частота которой равна числу оборотов . В этом устройстве сигналы, между которыми существует фазовый сдвиг, про порциональный крут щему моменту, изображаютс в виде пр мых линий, повернутых относительно друг друга на угол фазового сдвига СИ. Недостатками такого устройства вл ютс слолсиость и св занна с этим нкзка надежность, трудность визуального воспри ти и (женки индицируемых результатов измерений к слснкное обслуживание, что обуславливает низкие эксплуатационные характеристики устройства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс устройство дл намерени и иш;икации деформации вала, содержащее нзмерите;1ььую схему с теньзодатчиком , подключенную ко входам измерительного усилител посто нного тока, и электро1шо учевой осцилло- . граф 2. Недостатком этого устройства вл етс низка точность измерени параме-пров на вращающихс валах, а т.акже ивудобство эксплуатации из-за трудности визуального вос1фи ти индицируемых результатов измерений.The invention is related to the measuring device and can be used to measure and indicate deformations of the shaft, horizontal (machine torque in machine parts, in particular, to measure and indicate torque values of the hydraulic shaft of rotary compressors when they are adjusted after assembly and periodically checked for quality It is known a device for measuring and indicating shaft deformations, containing a twisting angle of the shaft, 1 of which is proportional to the torque, in the phase shift of two signals, and a circular two-beam oscilloscope whose frequency is equal to the number of revolutions. In this device, the signals between which there is a phase shift proportional to the torque are depicted as straight lines rotated relative to each other by the phase shift angle SI. are the robustness and the associated operation reliability, the difficulty of visual perception and (the indication of the measured results to the service, which leads to low performance the apparatus. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for intention and ish, a shaft deformation, containing measurement, a circuit with a shadow sensor connected to the inputs of a measuring amplifier of direct current, and an electronic oscillation circuit. Count 2. The disadvantage of this device is the low accuracy of measurement of the para-wire on rotating shafts, and also the ease of operation due to the difficulty of visual representation of the displayed measurement results.

39033903

Цель изобретени - повьпдение точ- ности измерени параметров на вращающихс валах.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of parameters on rotating shafts.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройство введены усилитель мощности посто нного тока и дйа сельсина, роторы которых жестко св заны с вращающимс валом, при этом статорные обмотки сельсинов соединены параллельно и подключены к выходу усилител мощности, вход которого св зан с выходом измерительного усилител , а роторные обмотки сельсинов соединены с входами горизонтального и вертикального отклонени осциллографа.This goal is achieved by introducing a DC power amplifier and a dy-selsin amplifier into the device, the rotors of which are rigidly connected to the rotating shaft, while the stator windings of the selsyn are connected in parallel and connected to the output of the power amplifier whose input is connected to the output of the measuring amplifier, and the rotor windings of the selsyns are connected to the horizontal and vertical deflection inputs of the oscilloscope.

На чертеже приведена функциональна схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство дл измерени и индикаци дефсрмаций вала содержит измерительную схему 1 с полупроводниковым тензодатчи ком, наклеенным на вращающемс валу, измерительный усилитель 2 постчэ пного тока, входы которого св заны с измерительной схемой 1, например, с помощью ртутного токосъемника, усилитель 3 мощности посто нного тюка, сельсины 4 и 5 роторы которых жестко св заны с вращащимс Валом, а статорные обмотки соединены параллельно и подключены к выхсду усилител мощности, и электронно- лучевой осциллограф 6 с одинаковыми KaJiariaMH вертикального и горизонтального отклонени , соединенными с роторными ибмотками сельсинов.A device for measuring and indicating shaft decontamination contains a measuring circuit 1 with a semiconductor strain gauge glued to a rotating shaft, a measuring amplifier 2 of postche current, the inputs of which are connected to measuring circuit 1, for example, using a mercury current collector, an amplifier of 3 constant power bales , selsyns 4 and 5 whose rotors are rigidly connected to the rotating Shaft, and the stator windings are connected in parallel and connected to the output of the power amplifier, and the electron-beam oscilloscope 6 with the same KaJiariaMH vertical horizontal and horizontal deviation, connected to the rosy ibmotki selsyns.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии, когда вращающийс вал не нагружен, сигнал на выходе измерительного усилител 2 равен нулю, при этом усилитель мощности 3 регули- руетс так, чтобы с выхода его через статорные обмотки сельсинов 4 и 5 щэотакал определенный начальный посто нный ток. Так как рюторы сельсинов 4 и 5 жестко св заны с валом, то в их pOTOpHJjix обмотках навод тс одинаковые синусоидальные напр жени , частота которых равна частоте вращени вала, но сдвинутые по фазе на 9О° (последнее обеспечиваетс соответствующей предварительной взаимной ориентацией осей роTqpoB сельсинов). Сигналы с роторных обмоток обоих сельсинов 4 и 5, поступа соответственно на входь вертикального и горизонтального отклонени элект рошюлучевого осциллографа 6, образуют развертку луча на экране его по окружности , радиус которой гфопорционален начальному выходному, току усилител 3 мощности.In the initial state, when the rotating shaft is not loaded, the signal at the output of measuring amplifier 2 is zero, while the power amplifier 3 is adjusted so that from the output through the stator windings of selsins 4 and 5 a certain initial DC current is generated. Since selsyns 4 and 5 are firmly connected to the shaft, the same sinusoidal voltages are induced in their pOTOpHJjix windings, the frequency of which is equal to the shaft rotation frequency, but shifted in phase by 9 ° (the latter is provided by the corresponding preliminary mutual orientation of the axes of the tepsin). . The signals from the rotor windings of both selsins 4 and 5, respectively entering the entrance of the vertical and horizontal deflection of the beam beam oscilloscope 6, form a beam sweep on the screen around a circle, the radius of which is proportional to the initial output current of the power amplifier 3.

При вриложении крут щего момента к вращающемус ва/iy последний деформируетс , сигнал разбаланса тензомоста измерительной схемы 1, пропорциональный крут щему моменту вала, после усилени его измерительным усилителем 2, измен ет выходной ток усилител 3 мощности и тем самым величину синусоидальных напр жений, наводимых в роторных обмотках сельсинов 4 и 5, что вызывает изменение радиуса окружности, рисуемой лучом электроннолучевого осциллографа 6 цропсрционально изменению величины крут щего момента, вала (при условии, что скорость изменени величины крут щего момента значительно мекьще скорости развертки).When a torque is applied to the rotating shaft / iy, the latter is deformed, the unbalance signal of the measuring bridge of the measuring circuit 1, proportional to the shaft torque, after being amplified by measuring amplifier 2, changes the output current of the power amplifier 3 and thereby the magnitude of sinusoidal voltages induced in the rotor windings of selsins 4 and 5, which causes a change in the radius of the circle drawn by the beam of the electron-beam oscilloscope 6, in a shift in the magnitude of the torque moment of the shaft (provided that The magnitude of the torque is considerably less than the sweep speed).

Использование в устройстве усилител мощности и двух сельсинов позволит повысить эксплуатационные характеристики устройства за счёт повыщени точности измерени , а также за счет обеспечени удобства эксплуатации.The use of a power amplifier and two selsyns in the device will improve the performance of the device by increasing the measurement accuracy, as well as by ensuring ease of operation.

Claims

1. S. S. Sdinets and others. Torque measurement tools. M., Mashchinostroenie, 1977, p. 55-57.

2. Authors svdedelstvo USSR № 297870, cl. G O1 D 5/56, 12.13.68 (1 photo).