SU1229610A1 - Arrangement for measuring shaft torque - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность и расширить функциональные возможности устройства. На торсионном валу 5 установлены два управл ющих кулачка 3 и 4, профиль каждого из которых выполнен в виде двух спиралей Архимеда, направленных одна навстречу другой. Одна из спиралей имеет центральный угол в 2,5-3 раза (Л фиг.1The invention relates to a measurement technique and allows to increase the accuracy and expand the functionality of the device. Two control cams 3 and 4 are mounted on the torsion shaft 5, the profile of each of which is made in the form of two Archimedes spirals, one directed towards the other. One of the spirals has a central angle of 2.5-3 times (L figure 1

Description

больший максимального угла упругого закручивани  вала 5. Контуры кулачков 3 и А соединены с толкател ми плунжеров золотников 1 и 2. Кулачки повернуты на 180 один относительно другого , благодар  чему в любой момент времени направление перемещений плунжеров золотников 1 и 2 будет взаимно противоположным. При нагру- жении вала 5 крут щим моментом некоИзобретение относитс  к измерительной технике, в частности к гидравлическим измерител м крут щего момента.greater than the maximum angle of elastic twist of the shaft 5. The contours of the cams 3 and A are connected to the pushrods of the plungers of the spools 1 and 2. The cams are turned 180 different from each other, so that at any time the direction of movement of the plungers of the spools 1 and 2 will be mutually opposite. When the shaft 5 is loaded with a torque, some Invention relates to measurement technology, in particular, to hydraulic torque meters.

Цель изобретени  - повьшение точ- ности и расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to increase accuracy and enhance functionality.

На фиг.1 схематически изображен гидравлический измеритель крут щего момента; на фиг.2 - форма управл - ющих кулачков и их положение относительно плунжеров золотников.Fig. 1 schematically shows a hydraulic torque meter; Fig. 2 shows the shape of the control cams and their position relative to the plungers of the spools.

Устройство содержит два золотника 1 и 2, два управл нщих кулачка 3 и 4, установленных на валу 5 против золотников, при этом середины рабочих спиралей повернуты одна относительно другой на угол of, . Измеритель импульсного давлени  - гидромотор 6,  вл етс  суммирующим устройством чис ла импульсов давлени  рабочей жидкости .The device contains two spools 1 and 2, two control cams 3 and 4 mounted on the shaft 5 against the spools, while the midpoints of the working spirals are turned one relative to the other by an angle of. The pulse pressure gauge, the hydraulic motor 6, is a summing device for the number of pulses of pressure of the working fluid.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Кулачки 3 и 4, враща сь вместе с валом 5, перемещают плунжеры золотников 1 и 2. Так как кулачки повернуты в плоскости, перпендикул рной Оси вала, на 180° , то в любой момен времени направлени  перемещений плунжеров золотников 1 и 2 будут взаимно противоположными и в случае,, если вал не нагружен крут щим моментом, то момент перехода одного золотника из состо ни  Закрыто в состо ние Открыто будет соответствовать моменту перехода из состо ни  Открыто в состочние Закрыто другого золотторьй угловой сдвиг кулачков относительно друг друга приведет к тому, что во врем  открыти  золотника 2 золотник 1 будет еще не закрыт и рабоча  жидкость пройдет на измеритель импульсного давлени  6. Количество жидкости, проход щее в единицу времени через золотники 1 и 2, пропорциональна крут щему моменту на валу 5 . 2 ил.The cams 3 and 4, rotating with the shaft 5, move the plungers of spools 1 and 2. Since the cams are rotated 180 degrees in a plane perpendicular to the shaft axis, then at any time the directions of movement of the plungers of spools 1 and 2 will be mutually opposite and in the case, if the shaft is not loaded with a torque, then the moment of transition of one spool from the Closed state to Open will correspond to the moment of transition from the Open state to Closed other the golden angle shift of the cams relative to each other to the fact that during the opening of the spool 2 valve 1 will still not closed and hydraulic fluid will pass at the pressure pulse meter 6. The amount of fluid extending in a unit time through the slides 1 and 2 is proportional to the torque on the shaft 5. 2 Il.

ника. Таким образом, гидролини  будет посто нно закрыта дл  перехода рабочей жидкости. Дл  этого случа  соответствующее расположение управл ющих кулачков и плунжеров золотников показано на фиг.2 а .Nika. In this way, the hydrolines will be permanently closed to transfer the working fluid. For this case, the corresponding location of the control cams and plungers of the spools is shown in Fig. 2 a.

В случае, если, вал нагружаетс  крут щим моментом, то по витс  не- которьш угловой сдвиг кулачков один относительно другого (фиг.2 б) угол ft . В результате этого кулачок 3 при показанных на фиг.2 б направлени х вращени  и крут щего момента несколько опережает кулачок 4. Тогда моменту открыти  золотника 2 соответствует еще незакрытое состо ние золотника 1, которому необходимо дл  закрыти  пройти рассто ние 4 . Длительность одновременного открыти  золотников 1 и 2 пропорциональна углу /3 относительного поворота дисков, и рабоча : жидкость проходит на измеритель импульсного давлени  - гидромотор 6. Количество жидкости, проход щее в единицу времени через золотники , пропорционально крут щему моменту. Средн   скорость вращени  гидромотора  вл етс  также аналогом крут щего момента, а полное количество жидкости и количество оборотов гидромотора  вл ютс  аналогом работы дл  какой-то определенной скорости вращени  вала. При реверсировании движени  взаимодействие золотников и дисков будет аналогично описанному , т.е. предлагаемое устройство может измер ть крут щий момент и при измерении направлени  движени .In the event that the shaft is loaded with a torque, then in terms of a slight angular shift of the cams one relative to the other (FIG. 2 b) is the angle ft. As a result, the cam 3, with the directions of rotation and torque shown in Fig. 2, is slightly ahead of the cam 4. Then the opening time of the spool 2 corresponds to the still unclosed state of the spool 1, which needs to pass distance 4 to close. The duration of simultaneous opening of spools 1 and 2 is proportional to the angle / 3 of the relative rotation of the discs, and the working fluid passes to the pulse pressure meter - hydraulic motor 6. The amount of fluid passing per unit of time through the spools is proportional to the torque. The average rotational speed of the hydraulic motor is also analogous to the torque, and the total amount of fluid and the number of revolutions of the hydraulic motor are analogous to the work for some specific speed of rotation of the shaft. When reversing the movement, the interaction of spools and disks will be similar to that described, i.e. The proposed device can measure the torque also when measuring the direction of motion.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  крут щего момента на валу, содержащее торсионный вал и плунжерные золотники с толкател ми , включенные в гидравлическую линию, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  функциональных возможностей , в него введены измеритель импульсного давлени , два одинаковых управл ющих кулачка, профиль кажA device for measuring the torque on the shaft, comprising a torsion shaft and plunger spools with pushers included in a hydraulic line, characterized in that, in order to improve accuracy and enhance functionality, a pulse pressure meter, two identical control cams, are introduced into it , each profile дого из которых выполнен в виде двух спиралей Архимеда, направленных одна навстречу другой, причем одна из спиралей имеет центральный угол в 2,5 - 3,0 раза больше максимального угла упругого закручивани  вала, толкатели плунжеров золотников соединены с контурами управл ющих кулачков, размещенных на валу и повернутых на 180° один oтнocиteльнo другого, а золотники и гидромо-тор соединены последовательно.One of the spirals is made in the form of two Archimedes spirals, one directed towards the other, with one of the spirals having a central angle 2.5 - 3.0 times the maximum angle of elastic twist of the shaft, the pushers of the plungers of the spools are connected to the contours of the control cams placed on shaft and rotated 180 ° one is relative to the other, and the spools and hydraulic motor are connected in series. Редактор Н.ЯцолаEditor N. Yatsola Составитель В.ГодзиковскийCompiled by V.Godzikovsky Техред Н.Бонкало Корректор Т.КолбTehred N. Bonkalo Corrector T. Kolb 2444/412444/41 Тираж 778ПодписноеCirculation 778 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий Т13035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,д.4./5for inventions and discoveries T13035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d.4 / 5 Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 Фиг.22