Устройство для измерения угловых ускорений

Устройство для измерения угловых ускорений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 150310

Класс 42о, 17

74b, 8о5

СССР

) 3

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОЬ КТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 17б

Б. А. Генкин

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ

Заявлено 7 октября 1981 г. за ¹ 747150/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 18 за 1962 г.

В известных устройствах, служащих для измерения угловых ускорений, в которых в качестве чувствительного элемента — датчика используется упругая металлическая балочка, устанавливаемая на оси вращающегося тела, затруднена установка датчика на контролируемом объекте.

В описываемом устройстве упрощение установки датчика на контролируемом объекте и,повьгшение надежности его работы достигнуто применением неподвижного магнитопро вода, магнитная цепь которого замыкается при вращении тела измерительной балочкой и бруском, расстояние между которыми при неподвижной оси равно расстоянию между полюсами магнитопровода. Для упрощения комплекта измерительной аппаратуры, работающей совместно с датчиком, в устройстве применен лучевой осциллограф, на пластины которого поступает напряжение с сопротивления,,включенного последовательно с обмоткой возбуждения магнитопровода датчика.

Конструктивное выполнение устройства изображено на чертеже.

На оси вращающегося тела 1, например вала, угловое ускорение которого контролируется, устанавливается втулка 2, механически связанная с упругой балочко" 8, несущей на конце параллелепипед 4, ис,пользуемый в качестве инерционной массы. На некотором расстоянии от оси вала установлен брусок 5, соединенный с торцовой поверхностью вала. В непосредственной близости от торца вала на опоре б установлен неподвижный магнитопровод 7, снабженный обмоткой 8 возбуждения, служащей для подмагничивания магнитопровода 7 постоянным током. Расстояние между полюсами 9 и 10 магнитопровода при неподвижном вале выбирается равным расстоянию между инерционной массой и бруском. Когда полюса 9 и 10 находятся против параллелепипеда 4 и бруска 5, магнитная цепь магнитопровода замы№ 150310 кается через измерительную балочку 8, торцовую поверхность вала и брусок 5. Балочка 8, брусок 5, магн итопровод 7 с обмоткой 8 образуют датчик ускорений. Последовательно с обмоткой 8 возбуждения включено сопротивление 11, соединенное с вертикальными отклоняющими пластинами электронно-лучевого осциллографа, входящего;в состав комплекта измерительной аппаратуры, работающей совместно с датчиком.

При вращении вала магнитная цепь магнитопровода 7 периодически замыкается балочкой 8 и бруском 5, в результате чего на сопротивлении 11 с частотой, пропорциональной частоте вращения вала, возникают импульсы напряжения, наблюдаемые на экране осциллографа, подключенного к сопротивлению 11.

При вращении вала с равномерной скоростью расстояние между параллелепипедом 4 и бруском 5 будет сохраняться постоянным и равным расстоянию между этими элементами датчика при неподвижном вале. На экране осциллографа, подключенного к сопротивлению 11, будет при каждом обороте вала наблюдаться три импульса. Первый импульс возникнет в момент, когда брусок 5 проходит под, полюсом 9, так как в этот момент магнитное сопротивление магнитопровода 7 резко уменьшается, второй импульс возникнет при прохождении бруска 5

:под полюсом 10, а параллелепипеда 4 — под полюсом 9. Амплитуда второго импульса будет максимальной, так как в этот момент сопротивление магнитной цепи минимально. Третий импульс возникнет при прохождении параллелепипеда 4 под полюсом 10.

При изменении скорости вращения вала, т. е. при наличии ускорения, балочка 3 изгибается и расстояние между параллелепипедом 4 и бруском 5 изменяется, увеличи ваясь при увеличении скорости и уменьшаясь при уменьшении скорости вращения вала. При этом за каждый оборот вала возникает уже не три, а четыре импульса. Если расстояние между параллелепипедом 4 и бруском 5 стало больше расстояния между полюсами 9 и 10, пер вый и второй импульсы возникнут при прохождении бруска 5 под полюсами 9 и 10, а третий и четвертый имгульсы — при прохождениями под этими же полюсами параллелепипеда 4-.

Если расстояние, между параллелепипедом 4 и бруском 5 стало меньше расстояния между полюсами 9 и 10, первый импульс возникнет,при прохождении бруска 5 и параллелепипеда 4 под полюсом 9, а третий и четвертый импульсы — при прохождении бруска 5 и параллелепипеда 4 под полюсом 10. Вследствие того, что балочка 8 находится на некотором расстоянии от торца вала, сопротивление магнитной цепи при прохождении параллелепипеда 4 под полюсами 9 и 10 будет большим, чем сопротивление магнитной цепи при прохождениями бруска 5 под этими же полюсами, в результате чего при прохождении бруска 5 под полюсами амплитуды импульсов, снимаемых с сопротивления 11, окажутся большими, чем при прохождении параллелепипеда 4.

По распределению амплитуд импульсов в наблюдаемых группах легко определить, ускоряется илн замедляется вращение вала. Величину ускорения определяют по расстоянию между вторым импульсом, возникающим на сопротивлении 11 при прохождении бр;ска 5 под полюсами 9 и 10, и первым импульсом, создаваемым при прохождении параллелепипеда 4 под этими полюсами.

Предмет изобпстен ия

1. Устройство для измерения угловых ускорений, содержащее в качестве чувствительного ==.ч-емента упругую металлическую балочку, устанавливаемую на осн вращающегося тела, о т л и ч а ю щ е е с я тем, № 150310 что, с целью упрощения установки устройства на контролируемом объекте и повышения надежности его, в нем применен подмагничиваемый постоянным током неподвижный магнитопровод, магнитная цепь которого замыкается при вращении тела измерительной балочкой и бруском, расстояние между которыми при неподвижной оси равно расстоянию между полюсами магнитопровода.

2. Устройство по п. 1, отл и чаю щ ее с я тем, что, с целью упрощения комплекта измерительной аппаратуры, работающей совместно с датчиком, применен лучевой осциллограф, на пластины которого поступает напряжение с сопротивления, включенного последовательно с обмоткой возбуждения магнитопровода датчика.

Составитель Г. Г. Фридолин

Редактор H. С. Кутафина Техред А. А. Камышникова Корректор А, Есина

Подп. к пея. 14 VIII 62 г. формат бум. 70X1081/)i Объем 0,26 пзд. л.

Зак. 8326 Тираж 650 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий llpH Совете Минист1 ов СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.