Вибрационный датчик

Вибрационный датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВИБРАЦИОННЫЙ ДАТЧИК, содержащий подвижный контакт, установленный на пластинчатой пружине, закрепленной на корпусе, и неподвижный контакт, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности датчика и расииирения области его применения за счет возможности его использования без переналадки при работе на различных режимах, в него введен дополнительный неподвижный контакт, а подвижный контакт выполнен в виде легковесного пустотелого цилиндра с торцовыми стенками, внутри которого с зазором помещен гиарик из материала с высокой плотностью, причем неподвижные контакты установлены на изоляторах, закрепленных на корпусе, и располложены на разном расстоянии от нижней торцовой стенки с е цилиндра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3517530/18-24 (22) 03.12.82 (46) 15.05.84. Бюл. 9 18 (72) В.A.Áóìàæêèí, Я.Г. Озолс, В.С.Дале и Я.П.Мелентьев (53) 621.173(088.8) (56) 1, Патент Франции Р 1357582, кл. G 07, С, опублик. 1964.

2.Патент Великобритании Р 1032723, кл . G 1 J, опублик. 1966 (прото тип)..(54)(57) ВИБРАЦИОННЬ Л ДАТЧИК, содержащий подвижный контакт, установлен ный на пластинчатой пружине, закрепленной на корпусе, и неподвижный

„„SU„„3 092368 А

3(Д) 0 01 Y. 7/00; С 07 С 3/02 контакт, отличающийся тем, что, с целью повьпаения надежности датчика и расширения области его применения за счет возможности его использования без переналадки при работе на различных режимах, в него введен дополнительный неподвижный контакт, а подвижный контакт выполнен в виде легковесного пустотелого цилиндра с торцовыми стенками, внутри которого с зазором помещен парик иэ материала с высокой плотностью, причем неподвижные контакты установлень| на изоляторах, закрепленных на корпусе, и располложены на разном расстоянии от нижней торцовой стенки цилиндра. С>

1092368

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для получения в цифровом виде первичной информации об использовании по времени мобильных машин, например, тракторов, зерноуборочных комбайнов, автомобилей, бульдозеров, экскаваторов и др.

Известны вибрационные датчики устройств для цифровой регистрации продолжительности полезной работы 10 механических средств f1 и 2 3.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вибрационный датчик, который содержит чувствительный к колебаниям 15 элемент в виде консольно закрепленной на корпусе пластинчатой пружины с массой-контактом на конце, и неподвижньй контакт (2 g.

Использование контактов позволяет обойтись беэ каких-либо усилителей сигналов.

Однако при колебаниях машины или механических средств на рабочих режимах упомянутые контакты датчика замыкаются в цепи регистратора (хронометрического прибора) — идет регистрация времени работы, т.е. колебания выступают в роли включателя.

Кроме того, при установке известных датчиков на другой тип машины, например, на бульдозер, плавность хода которого значительно ниже„ чем у автомобиля, требуется перестройка.

Целью изобретения является повышение надежности датчика за счет воэможности его использования без переналадки при работе на различнь1х режимах.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационный датчик, со- 40 держащий подвижный контакт, установленный на пластинчатой пружине, закрепленной на корпусе, и неподвижный контакт, введен дополнительный неподвижный контакт, а подвижный контакт выполнен в виде легковесного пустотелого цилиндра с торцовыми стенками, внутри которого с зазором помещен шарик из материала с высокой плотностью, причем неподвижные кон— такты установлены на изоляторах, закрепленных на корпусе, и расположены на разном расстоянии от нижней торцовой стенки цилиндра.

На чертеже представлена схема вибрационного датчика, включенного в цепь регистратора.

Датчик содержит корпус 1, к которому консольно прикреплена пластинчатая пружина 2 с легковесным пустотелым цилиндром 3 на конце 60 подвижный контакт . Внутри цилиндра

3 с зазором помещен шарик 4 из материала с высокой плотностью,например, стальной, а цилиндр сделан из алюминиевого сплава с впрессован- б5 ными стальными торцовыми стенками .

Напротив нижней торцовой стенки цилиндра 3 расположены на разном расстоянии от нее неподвижные контакты 5 и б, установленные на изоляторах 7 и 8, закрепленных на корпусе

1, Контакты 5 и б, которые могут быть и разнесены по одному на каждую торцовую стенку цилиндра 3, входят в электрические цепи с проводниками

9 и 11 на корпус 1 к регистрам цифрового хронометрического прибора

12 регистратора с автономным источником стабилизированного питания(не показан).

Датчик работает следующим образом.

При движении машины, пусть при движении колесного трактора с прицепом (РТЗ-80Л с 2ITTC-б, загружен на 4 т ) по асфальтовому покрытию, колебания кабины воспринимает корпус

1, жестко соединенный с остовом кабины с исключением возможности неопознанного деФлонтажа. Колебания корпуса 1 воспринимаются пластинчатой пружиной 2 и цилиндром 3 с шариком 4 внутри. Движение колесного тракта с прицепом по асфальтовому покрытию сопровождается низкочастотными колебаниями узкополосного случайного характера с преобладающей частотой примерно на 3 Гц его остова и с математическим ожиданием вертикальных ускорений 2,5 м/с при скорости 25 1 км/ч.

Пусть также собственная частота подвеса на пластинчатой пружине 2

7 Гц. При небольшом уровне ускорений кабины трактора пружина 2, цилиндр

3 и шарик 4 колеблются совместно, последний не отрывается от торца цилиндра 3. Это обеспечивает максимальную чувствительность датчика по уровню ускорений и максимальный е размах смещений цилиндра 3., Периодически цилиндр 3 соприкасается с дальним контактом б, замыкая электрическую цепь из копруса 1, пружины 2, цилиндра 3, проводника 10 и хронометрического прибора 12 с источником питания и системой запуска внутри не показаны, идет учет времени езды трактора с прицепом по асфальтовому покрытию. Помимо учета этого времени произведено опознание условий (режима! эксплуатации по уровню ускорений, опознание езды по асфальтовому покрытию, что важно для контроля маршрута.и подсчета рейсов.

Рассмотрим движение упомянутого трактора с прицепом по грунтовой дороге на той же, что и ранее скорости. Вертикальные ускорения кабины трактора по спектру скорее широкополосные с провалом на частоте около

5 Гц, уровень на частоте 7 Гц почти не уступает пику на 3 Гц (общий

1092368

Составитель A.Êîìàðîâà

Редактор A.Õèì÷óê Техред Ж.Кастелевич Корректор в.Бутяга

Заказ 3245/26 Тираж 823 P.îäïèñíîå

BHHHflH Росударственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 уровень по математическому ожиданию

6,5 м/с ).Если у нас был бы чувст- . вительный элемент по прототипу или консольно закрепленная пластинчатая пружина с просто массой-контактом на ее свободном конце и для необходимой здесь чувствительности собстенная частота такого подвеса, как условились ранее 7 Гц, то вероятен резонанс, из-за которого необходимо демпфирование или повышение собст- 10 венной частоты подвеса, но это недопустимо для простой контактной схемы подключения регистров снижение чувствительности.

При интенсивных колебаниях корпу- )5 са 1 из-за инерционности шарик 4 отрывается от торца цилиндра 3 и, ударяясь в торцы этого цилиндра, уменьшает смещения пружины 2 с цилиндром 3 до заданной амплитуды, достаточной для замыкания контакта

5 в электрической цепи второго ре» гистра прибора 12 с проводником 9 и общим проводником 11. Происходит опознание и учет времени езды по грунтовой дороге. Для определения времени работы на режиме, которому присущи более сильные вертикальные ускорения, необходимо из показаний второго регистра (c контактом 5 ) вычесть показания первого (с контак- 30 том 6 ). На втором регистре с ближним к цилиндру 3 контактом ведется учет общего времени нахождения машины в низкочастотных колебаниях, учет общего времени наработки контролируемой машины. Характерное процентное соотношение между показаниями регистров, знание этого соотношения (маска заданной работы ) затрудняет и делает невозможным фальсификацию, например, путем присоединения к валу отбора мощности трактора дебаланса.

При установке датчика с регистром на другой тип мобильной техники, буть то автомобиль (грузовой или легковой) или бульдозер, не требуется настройки чувствительного элемента. Это упрощает эксплуатацию регистратора, повышается универсальность (всепригодность) его при сохранении способности к дифференцированию (опознанию, различив) режимов.

Применение изобратения позволяет снабдить цифровой вибрационный регистратор времени работы мобильных машин насущным для массового, постоянного хозяйственного контроля и учета основных производственных фондов, каковыми являются мобильная техника, свойством универсальности применения, а также повысить надежность регистратора, поскольку улучшается режим работы пружины чувствительного элемента. Получаемнй эффект сохраняет обоснованную и важную способность к дифференцированию режимов и условий работы мобильных машин консольно закрепленной пластинчатой пружиной с собственной частотой в 7 Гц.