SU838448A1 - Магнитоупругий преобразователь крут -щЕгО MOMEHTA - Google Patents

Description

(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерйIтельной технике и может быть использовано Дл  измерени  крут щего момен та на вращающихс  валах металлорежущих станков. Известны магнитоупругие преобразователи крут щего момента, которые состо т из кольцевых статоров с полюсными .наконечниками, расположенными в определенном пор дке вокруг вращающегос  вала, служащего чувствительным элементом преобразовател  и снабженными обмотками возбуждени  и измерени  Ij. Недостатком таких преобразователей  вл етс  зависимость величины сигнала от углового положени  вала. Известен также магнитоупругий йреобразователь крут щего момента, ;содержащий упругий вал, систему возбуждени  и измерительную систему с кольцевыми полюсами ) снабженными дву м  одинаковыми, расположенными соосио валу кольцевыми .обмотками. При на гружении вала крут щим моментом Происходит изменение его магнитной проницаемости , вследствие чего сигнал с соответствующей измерительной обмотки измен етс , что позвол ет регистрировать величину крут щего момента 2. Недостатком такого преобразовател   вл етс  низка  чувствительность вследствие того, что магнитные потоки замыкаютс  вдоль образующей упругого участка вала, т.е. по направлению,в котором преобладают касательные напр жени , практически не вли ющие на магнитную проницаемость. Нормальные напр жени , вли ющие на магнитную проницаемость, в этом направлении малы . Низка  чувствительность также  вл етс  следствием того, что из двух измерительных обмоток преобразовател  только одна реагирует на изменение нагрузки, а втора   вл етс  балластной и испс5льзуетс  только дл  компенсации начального сигнала. 38 Цель изобретени  - повыгаение чувствительности . Эта цель достигаетс  тем, что в магнитоупругом преобразователе крут щего момента, содержащем упругий вал, систему возбуждени  и измерительную систему с кольцевыми полюсами, снабженными двум  одинаковыми, рйснбложенными соосно валу кольцевыми обмотками , на валу под измерительными обмотками выполнена накатка с направлением впадин под углом 45 к оси вала , причем впадины под одной обмоткой ортогональны впадинам под другой обмоткой . На фиг, 1 схематически показан маг нитоупругий преобразователь крут щего момента с накатанным упругим участком вала, продольный разрез; на фиг. 2 сечение развертки упругого участка вала в направлении, ортогональном впа динам накатки. Магнитоупругий преобразователь кру т щего момента состоит из двух идентичных расположенных р дом частей, кажда  из которых состоит из обмотки 1 возбуждени  и обмотки 2 измерени , .намотанных на общей катушке 3, установленной внутри П-образного кольцевого магнитопровода, который состоит из цилиндрического участка 4 и ди ковых участков 5 с отверсти ми дл  упругого участка вала 6, служащих кол цевыми полюсами. Под RaTyraKaMJi 3 на упругом участ кё вала выполнена накатка под углом 45° между впадинами 7 и образующей цилиндра, причем впадинь под одной к тушкой ортогональны впадинам под дру гой катушкой. Преобразователь смонтирован в корпусе 8, Ориентирование преимущественной магнитной проницаемости вдоль направ лени  одного из главных напр жений обеспечиваетс  наличием недеформированных участков 9 поверхности ytipyгого участка вала, обладающих обычной дл  материала вала магнитной про ницаемость, между впадинами 10 накатки . Впадины 10 окружены зонами il пластически деформированного материа обладающими пониженной магнитной про ни1 аемостыо. Отношение ширины впадины is к шагу накатки s должно обес печивать наличие нвдеформированных участков 9j оно зависит бт профил ; впадин и ИХ глубины. Например, при равностороннем треуголыйэм профиле впадин И глубине, равной 0,5 мм, достаточно отношение - 0,3. Глубина впадин ;1акатки выполн етс  большей, чем эффективна  глубина проникновени  переменного магнитного пол , в материал упругого участка вала. Преобразователь работает следующим образом. При включении питани  обмоток 1 возбуждени  Б упругом участке вала 6 возникает продольное магнитное поле, но магнитные потоки из-за наличи  накатки замыкаютс  по недеформированным участкам 9 поверхности вала, козорые при наличии крут щего момента испытытвают напр жени  сжати  и раст жени , причем под одной катушкой 3 они сжимаютс , а под другой раст гиваютс . Тогда электродвижущие силы, наводимые в измерительных обмотках 2, измен ютс : в одной обмотке увеличиваютс , а в другой уменьшаютс . Обмотки 2 соединены встречно-последовательно так, что начальные сигналы вычитаютс , а изменени  сигналов от крут щего момента складываютс . Применение изобретени  позвол ет повысить чувствительность магнитоупругого преобразовател  при сохранении независимости уровн  сигнала от углового по.пожени  вала, что повышает точность измерений (особенно малых нагрузках) . Формула изобретени  Магнитоупругий преобразователь крут щего момента, содержащий упругий вал, систему возбуждени  и измерительную систему с кольцевыми полюсами снаб женными двум  одинаковыми, расположенными соосно валу кольцевь,1ми обмотками , отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности , на валу под измерительными обмотками выполнена накатка с направлением впадин под углом 45 от вала, причем впадины под одной обмоткой ортогональны впадинам под другой обмоткой . Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе , Гинзбург В,Б. Магнитоупругие датчики. М., Энерги , 1970.
2. 2. Авторское свидетельство СССР №432357., кл. G 01 L 3/10, 21.02.73 (прототип).