Устройство для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей машин

Устройство для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в измерительных преобразователях на стендах при обкатке и испытаниях редукторов Сущность изобретения: устройство содержит кольцевой световод 1, жестко связанный с валом 2, светоизлучатепь 3, закрепленный на световоде , светопрнемник и на неподвижном основании центрирующие кольца 5 Световод 1 выполнен в виде кольца, наружная цилиндрическая поверхность которого расположена симметрично оси вала и имеет Оптическую метку 6. Внутренняя поверхность световода выполнена в виде витка архимедовой спирали с выпуклостью, направленной к валу. Кривизна внутренней поверхности, выпопняющей роль собирающей линзы, изменяется по мере увеличения радиуса кривизны вигка спирали, так что фокусное расстояние в радиальном сечении всегда равно толщине световода в данном сечении Это обеспечивает полное внутреннее отражение, стабилизацию и фокусировку светового потока на линии раздела сред световод-воздух по середине наружной поверхности, что снижает потери на расстояние Оптическая метка 6 позволяет получить дополнительную информацию о частоте вращения объекта 1 ил

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Р 3/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4843115/10 (22) 27,06.90

{46) 23,12.92. Бюл, № 47 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) А,И.Ковалев и M,Ï,Ãaí÷ëð (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1677638, кл. 6 01 P 3/36; 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (57) Использование: в измерительных преобразователях на стендах при обкатке и испытаниях редукторов, Сущность изобре-. тения: устройство содержит кольцевой световод 1, жестко связанный с валом 2; светойзлучатель 3, закрепленный на световоде, светоприемник и на неподвижном Основании центрирующие кольца 5, Световод

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано в йвмерительных. прес бразователях на стендах при обкатке и испйтайиях редукторов, а также в измерительных и диагностических комплексах, Известно устройство, состоящее из измерительного преобразователя с частотным или двоично-кодированнимг выходом, устройства питания, кольцевого световода, за-. крепленного на валу вращающейся:детали, .при этом наружная поверхность световбда концейтрична оои вала, а внутренняя поверхность очерчена в виде витка архимедовой спйрэли, концй которой соединены плоскостью, перпендикулярно к которой закреплен светолзлу атель. Боковая поверхность

„„5U, 1783445 А1

1 выполнен в виде кольца, наружная цилиндрическая поверхность которого расположена симметрично оси вала и имеет оптическую метку 6. Внутренняя йоверхность световода выполнена в виде витка архимедовой спирали с выпуклостью, направленной к валу. Кривизна внутренней поверхности, выполняющей роль собирающей линзы, изменяется по мере увеличения радиуса кривизны витка спирали, так что фокусное расстояние в радиальном сечении всегда равно толщине световодэ в данном сечении, Это обеспечивает йолно6 внутреннее отражейие, стабилизацию и фокусировку светового потока на линии раздела сред

"световод-воздух" по середине наружной

;и поверхности, что снижает потери на расстоянйе. Оптическая метка 6 позволяет получить дополйительную информацию о частоте вращения обьекта. 1 ил, световода перекрыта непрозрачными центрирующими кол ьцэмй, а оптическая ось све- СО топриемника перпендикулярна оси (гд вращения детали. ф

Недостатком известного устройства ф, является то, что в нем"световой поток, от- (Я ра>каясь от внутренней поверхности, рассе,ивается по всей наружной поверхности кольцевого световода . Поэтому та часть светового потока. что преломляется во внешнюю среду дает ослабленный сигнал, который при малых значениях измеряемого параметра не всегда регистрируется светоприемником, именующим пределы чувствительности. 3то дает неполную информацию о характере изменения контролируемого параметра, снижает ее качество, ограничи1783445

20

30

55 вает область применения устройства. Кроме того, при исследовании динамических характеристик машин очень важно иметь информацию об изменении того или иного параметра во взаимосвязи с изменением кинематических характеристик. При использовании известного устройства иэмерител ьный комплекс необходимо дополнительно снабжать тахометром, а затем при обработке данных сопоставлять результатыы.

3То дает эначительну1о погрешность и малоэффективно, особенно для быстропротекающих динамических процессов (пуск, ударные нагрузки, и др.).

Цель изобретения — повышение качества передачи информации.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей машин, поверхность световода, очерченная спиралью Архимеда в радиальном .сечении выполнена криволинейной в виде линзы с фокусным расстоянием, равным толщине световода и выпуклостью, направленной к оси вращения вала, наружная поверхность световода снабжена меткой с иной, по сравнению с материалом световода, оптической плотностью, На чертеже изображена конструкция устройства, Устройстьо содержит .измерительный преобразователь с частотным или двоичнокодированным выходом, блок питания, которые на чертеже не показаны, кольцевой . световод 1, жестко связанный с валом 2, светоиэлучатель 3, закрепленный на световоде, светоприемник 4 на неподвижном основании, ценгрирующие кольца 5. Световод

1 выполнен в виде кольца, наружная цилиндрическая поверхность которого расположена симметрично оси вала и имеет специальную метку 6 из материала иной, чем световод оптической плотности, внутренняя поверхность световода выполнена в виде витка архимедовой спирали. которая в радиальном сечении криволинейна с выпуклостью, направленной к валу, причем кривизна внугренней поверхности, выполняющей роль собирающей линзы, изменяется по ь ере увеличения радиуса кривизны витка архимедовой спирали, так, что фокусное расстояние в радиальном сечении всегда равно толщине световода в данном сечении, Внутренняя поверхность имеет покрытие из пленки 7 с коэффициентом отражения близким к единице.

Устройство работает следующим образом. Светоизлучатель 3, преимущественно наиболее эффективного иноракрасного излучения, подключенный к блоку питания с частотным или двоично-кодированным выходом и установленный перпендикулярно плоскости. соединяющей концы витка архимедовой спирали, излучает в световод 1 световой поток, который многократно отражаясь от внутренней и наружной поверхностей, частично преломляется во внешнюю среду, где регистриоуется светоприемником 4. В светоприемнике 4 световой поток преобразуется в электрический сигнал, передается на усилитель и далее на регистрирующие приборы.

Выполнение внутренней поверхности световода 1 криволинейной (сечение А — А) с переменным радиусом кривизны и покрытие ее пленкой позволит обеспечить полное внутреннее отражение, стабилизацию и фокусировку светового потока на линии раздела сред "световод-воздух" по середине наружной поверхности, что существеннО снижает потери от рассеяния, улучшает качество передаваемой информации и позволяет эффективно выполнять настройку устройства, Установка на наружной поверхности световода специальной метки из материала, имеющего иную, чем световод, оптическую плотность. позволяет получить дополнительную информацию Об изменении частоты вращения вала, что необходимо при изучении динамических процессов переходных режимов.

Формула изобретения

Устройство для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей машин, содержащее светоиэлучатель, располагаемый на вращающейся детали, и неподвижный светоприемник, Оптически согласованные через световод, выполненный в виде кольца, наружная цилиндрическая поверхность которого располо>кена симметрично относительно оси вращения вала, а внутренняя поверхность очерчена витком архимедовой спирали, концы котоp0N соединены плоскостью, перпендикулярно к которой закреплен светоизлучатель, причем боковая поверхность световода перекрыта непрозрачными центрирующими кольцами, а оптическая Ось светоприемника перпендикулярна к оси вращения вала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества передачи информации, внутренняя поверхность светсвода, очерченная витком архимедовой спирали. в радиальном сечении выполнена криволинейной в виде линзы с фокусным расстоянием, равным толщине световода, и выпуклостью, направленной к оси вращения вала, а наружная поверхность световода снабженя меткой с иной, по сравнению с материалом све,овода, Оптической плотностью.

1783445

Составитель Е,Никитин

Техред M.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор

Заказ 4513 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101