Моментомір - патент України 2247341 - Зіньківська т

Винахід відноситься до приладобудівної промисловості, а саме до конструкції Моментоміри, використовуваних для виміру крутного моменту на валах електродвигунів. У Моментоміри маятниковий вимірювальний пристрій з додатковим противагою забезпечено обмежувачем, регульованим по висоті і фіксується в робочому положенні, а вага додаткового противаги визначається з рівняння, наведеного в формулі винаходу. Технічний результат - підвищення точності вимірювань і забезпечення калібрування Моментоміри. 1 з.п. ф-ли, 3 мул.

Малюнки до патенту України 2247341

Винахід відноситься до приладобудівної промисловості і може бути використано для вимірювання крутного моменту на безперервно обертаються валах, наприклад, електродвигунів.

Відомі Моментоміри, засновані на статичному методі вимірювання, при якому крутний момент на валу визначається при сталій швидкості обертання валу.

Дані Моментоміри мають три основні різновиди: гальмівні, приводні, трансмісійні.

Найбільш простими і поширеними є гальмівні Моментоміри, які поєднують в собі гальмівний пристрій, навантажує випробовуваний двигун гальмівним моментом, і вимірювальний блок, необхідний для вимірювання цього моменту.

Застосовуються вимірювальні блоки різних типів: маятникові, крутильні, важільні, компенсаційні (Потапов Л.А. Юферов Ф.М. Вимірювання обертаючих моментів і швидкостей обертання мікроелектродвигунів. - М. Енергія, 1974). Найбільш близькими до пропонованого є гальмівні електромагнітні Моментоміри з додатковим противагою (Пермський міжгалузевий територіальний центр науково-технічної інформації і пропаганди. Інформ. Листок №462-85. УДК 531.232.082. Маятниковий моментомір з додатковим противагою).

Однак зазначений моментомір має низьку точність вимірювань через обмежені розмірів вимірювальної шкали. Для відліку показань використовується сектор шкали в 120є, так як для початку відліку не може бути використано горизонтальне положення стрілки Моментоміри. Поворот маятникового противаги на 90є від вихідного вертикального положення щоб встановити час початку відліку приводить до "перекидання" Моментоміри. Зміщувати початкову точку відліку, відповідну горизонтального положення маятникового противаги, необхідно і з-за "перекидання" Моментоміри, яке відбувається при припиненні відліку, коли навантаження знімається з Моментоміри і маятникова система повертається в початковий стан і за інерцією проходить через нульову точку.

Крім цього, на Моментоміри неможлива калібрування (установка на нуль початку відліку шкали) перед початком вимірювань.

Мета винаходу - підвищення точності вимірювань і забезпечення калібрування Моментоміри.

Зазначена мета досягається установкою регульованого по висоті з фіксацією в робочому положенні обмежувача руху додаткового противаги, при цьому вага додаткового противаги вибирається з розрахунку

де Рд.пр - вага додаткового противаги;

Рм.пр - вага маятникового противаги;

R - відстань від осі обертання маятникового противаги до його центру ваги;

r - радіус кулачка з додатковим противагою.

Установкою обмежувача руху додаткового противаги досягається установка нульової точки відліку при повороті маятникового противаги на 90є від вихідного вертикального, що призводить до розширення шкали вимірювань і за рахунок цього збільшення точності вимірювань.

На фіг.1 зображений моментомір, загальний вигляд; на фіг.2 - вид А; на Фіг.3 дані характеристики Моментоміри.

На підставі 1 Моментоміри нерухомо закріплений кронштейн 2 зі шкалою 3 і кронштейни 4 і 5 з вільно обертається віссю 6 немагнітного металевого диска 7. В шарикопідшипниках кронштейна 2 встановлений фланець 8 з системою електромагнітів 9, покажчиком 10, ексцентрично розташованим маятникових противагою 11 і кулачком 12.

У діаметральній канавці кулачка 12 розташовується додатковий противагу - гнучка нитка 13 з вантажем 14, який своєю основою знаходиться на обмежувачі 15, який встановлюється в робоче положення по висоті за допомогою різьбових з'єднань 16. Інший кінець гнучкої нитки 13 нерухомо закріплений на кулачку 12 в точці, діаметрально протилежної точки кріплення противаги 11. вантаж 14 відхиляє рухливу електромагнітну систему 9 з вказівний стрілкою 10 у вихідне крайнє ліве (праве) положення. До осі 6 за допомогою муфти 17 приєднується вал 18, на якому необхідно виміряти крутний момент.

Для кращого "захоплення" противаги обмежувачем при поверненні вимірювальної системи в початкове положення противагу може бути виконаний у вигляді конуса вістрям вниз, а обмежувач у вигляді воронки.

Моментомір працює наступним чином.

При виникненні на валу 18 крутного моменту диск 7 приходить в обертання в магнітному полі електромагнітів 9. Індуковані в немагнітному металевому диску 7 струми взаємодіють з магнітним полем системи електромагнітів 9, внаслідок чого остання разом з фланцем 8, кулачком 12 і вказівний стрілкою 10 захоплюється в напрямку обертання немагнітного металевого диска 7 і зупиняється під деяким кутом до початкового. При обертанні електромагнітної системи 9, жорстко скріпленої за допомогою фланця 8 з кулачком 12, відбувається накручування гнучкого зв'язку 13 з противагою 14 на профільну поверхню кулачка 12.

Гальмівний момент, створюваний додатковим противагою, залишається постійним.

Змінюється в залежності від кута повороту а лише гальмівний момент, викликаний маятникових противагою 11.

де Мм.пр - гальмівний момент маятникового противаги;

Рм - вага маятникового противаги;

R - відстань від осі обертання маятникового противаги до його центра ваги.

- кут повороту системи електромагнітів з маятниковий противагою.

Положення Моментоміри на початку шкали з обмежувачем є більш стійким, так як обмежувач нейтралізує дію додаткового противаги при проходженні вимірювальної стрілкою нульової точки відліку і виключає "перекидання" Моментоміри. При нейтралізації додаткового противаги маятниковий противагу діє проти "перекидання" Моментоміри.

Калібрування Моментоміри відбувається переміщенням по вертикалі обмежувача 15 за допомогою різьбових з'єднань 16 з фіксацією в положенні, що відповідає нульовій точці шкали 3.

У заявленій технічному рішенні застосування регульованого по висоті з фіксацією в робочому положенні обмежувача руху додаткового противаги, закріпленого на гнучкій зв'язку в точці, діаметрально протилежної точки кріплення маятникового противаги, є новою ознакою. Новим також є і форма противаги у вигляді конуса, а обмежувача у вигляді воронки.

У рішенні дана також формула розрахунку додаткового противаги, що відхиляє рухливу маятникову систему з вказівний стрілкою на 90є від вихідного вертикального положення.

Отже, зазначені відмітні ознаки дають підставу вважати заявлене технічне рішення відповідним критерієм "новизна".

На підставі вищевикладеного можна зробити висновок, що заявлене технічне рішення відповідає умовам патентоспроможності винаходу: є новим; має винахідницький рівень; промислово придатним.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Моментоміри, що містить підставу з кронштейном, в підшипниках якого встановлено пов'язаний з контрольованим валом немагнітний диск, і електромагнітну систему, що включає фланець з електромагнітами, а також вимірювальний блок зі шкалою, маятникових і додатковим противагами, пов'язаними зі стрілкою і фланцем, що відрізняється тим, що, з метою збільшення точності вимірювань і забезпечення калібрування шкали, підстава містить регульований по висоті з фіксацією в робочому положенні обмежувач руху додаткового противаги, вага якого розраховується за формулою

де Р д.пр - вага додаткового противаги;

Р м.пр - вага маятникового противаги;

R - відстань від осі обертання до центра ваги маятникового противаги;

r - радіус кулачка з додатковим противагою.

2. Моментоміри по п.1, що відрізняється тим, що додатковий противагу має форму конуса вістрям вниз, а обмежувач форму воронки.