Устройство для передачи механического перемещения

Устройство для передачи механического перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ц 537373

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.75 (21) 2130852/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 21.12.76 (51) М. Кл. G 08С 23/00

Государственный комитет

Совета акиннстров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.083.8 (i088.8) (72) Автор изобретения

А. А. Эман (71) Заявитель

Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ

МЕХАНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение касается электротехники и может найти применение, например, в приборах, в которых осуществляется передача механических колебаний наружу из герметичной камеры.

В настоящее время эта задача решается при помощи всевозможных:повторительных пар, включающих электромех анические, индуктивные и т. и, элементы. При этом передающий орган, находящийся внутри герметичной камеры, часто выполняется в виде датчика, преобразующего механическое перемещение в электрическую величину,;передаваемую наружу воспринимающему органу с:помощью проводной связи с последующим преобразованием электрического сигнала в механическое перемещение (1).

Известно устройство, представляющее магнитную систему, содержащее электромагнит, межполюсной магнитопровод и передающий (воспринимающий) якорь, закрепленный на упругом элементе (пружине). Якорь установлен с рабочим зазором, выбираемым в зависимости от амплитуды колебания якоря при наименьшем магнитном сопротивлении магнитной цепи (2).

Недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают непосредственного преобразования колебаний передающего ор гана, например якоря, в механическое перемещение воспринимающего органа, а требуют преобразования механических колебаний в электрическую величину, передачи ее по проводным каналам связи с последующим обрат5 ным преобразованием электрической величины в механическое перемещение.

Помимо сложности аппаратуры преобразования оказываются зависимыми от скорости механического перемещения, что затрудняет

10 их применение для передачи низкочастотных процессов.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков. Это достигается благодаря тому, что магнитопровод выполнен общим для пе15 редающего и воспринимающего органов, а якори установлены на упругих элементах, жесткость каждого из которых превышает значение тангенса угла наклона тяговой характеристики магнитной системы при выбранном

20 воздушном зазоре между соответствующими якорем и магнитопроводом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство.

25 Магнитопровод, состоящий из двух частей

1, 2, образует с передающим якорем 3 и воспринимающим якорем 4 рабочие воздушные зазоры 5 и 6 соответственно. Магнитное сопротивление зазоров выбирается существенно

30 меньшим магнитного сопротивления зазора 7

537373

45

55 б0

hP

К tg =

Ло

tgR =

ЬР

hо

179 †1, между частями магнитопровода. Якори установлены на упругих элементах 8 и 9.

Магнитопровод может быть частично или полностью выполнен из магнитотвердого материала, как,показано на фиг, 1.

В случае выполнения магнитопровода из магнитомягкого материала, на одну или обе его части необходимо намотать обмотку возбуждения (на чертежах не показана) и питать ее постоянным током.

На фиг. 2 показана тяговая характеристика магнитной системы, где Л4 — точка, соответствующая выбранному рабочему зазору при неподвижном якоре, Ьб — размах колебаний якоря, ЬР— размах колебаний усилия, а— угол наклона касательной в точке М.

При работе устройства колебания передающего якоря 3 гриводят к изменению магнитного сопротивления зазора 5, что обуславливает, изменение магнитного потока в зазоре 6 и вызывает колебания воспринимающего якоря 4.

В устройстве для линеаризации зависимости магнитных сил, действующих на якорь (фиг. 2), от величины воздушного зазора начальный воздушный зазор между каждым якорем и полюсами магнитной системы устанавливают таким (точка М), чтобы на выбранном рабочем участке при изменении зазора на

-+0,02 мм увеличение или уменьшение магнитной силы относительно точки начальной установки якоря было равным.

Связь якоря 3 с передающей системой может быть жесткой или упругой. В первом случае элемент 8 якоря 3 выполняет лишь функцию;поддерживающего элемента, так как зазор 5 между якорем 3 и соответствуютцим концом магнитной системы целиком определяется задающей системой, принудительно перемещающей якорь 3. Из этого следует, что обратное воздействие магнитной или электромагнитной системы в виде притяжения к ее концу якоря 3 полностью нейтрализуется связью этого якоря с задающей системой, В случае упругой связи, например соединения якоря 3 с манометрической мембраной, находящейся внутри герметичной камеры, общая жесткость мембраны и элемента 8, поддерживающего якорь 3, должна значительно превышать тангенс угла наклона касательной к кривой (фиг. 2), проведенной в точке М, обра зующей с осью абсцисс (координата б) угол а.

Другими словами, упомянутая суммарная жесткость — обозначим ее через К вЂ” должна значительно превышать значение tg, определяемого также отношением

При соблюдении этого условия обратное воздействие устройства (магнитной системы) на задающую систему будет ничтожно малым.

Воспринимающий якор 4, напротив, испытывает притяжение со стороны другого конца магнитной (электромагнитной) системы, и по4 этому элемент 9, на котором он закреплен, создает противодействующее усилие, уравновешивающее силу притяжения якоря 4.

В начальный момент как передающий якорь 3, так и воспринимающий якорь 4, отстоят от полюсов магнитной системы на величину воздушного зазора. Для передающего якоря 3 это условие легко выполнимо, так как он полностью подчинен воздействию задающей системы, а для воспринимающего якоря

4 это достигается соответствующим подбором параметров упругого элмента 9, а также величиной тока,,протекающего через обмотку электромагнита, при этом амплитуды взаимных перемещений якорей могут легко варьироваться.

В реальных условиях перемещение воспринимающего якоря 4 задается необходимой величиной перемещения Лб, достаточной для управления каким-либо устройством, стоящим на выходе системы, например перемещением заслонки превмоусилителя, либо перемещением подвижного органа оптического отсчетного или самопишущего прибора, или для дальнейшего преобразования этого перемещения, но совершаемого снаружи герметичной камеры или полости.

Устройство функционирует как повторительная, пара, эффективно передающая по магнитной цепи колебания от О до 50 Гц и выше.

Устройство практически опробовано в применении к артериальному осциллографу.

В последнем колебания мембраны дифференциального манометра передают из герметичной камеры к расположенной снаружи заслонке пневмоусилителя. Мембрана дифманометра была соединена с передающим якорем, а заслонка пневмоусилителя с воспринимающим якорем, в то время как электромагнит и магнитопровод вмонтированы в стенку герметичной камеры дифманометра.

Формула изобретения

Устройство для, передачи механического перемещения, содержащее воспринимающий и передающий органы, каждый из которых состоит из якоря и магнитопровода, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства при передаче перемещений с низкой частотой вплоть до 0 Гц, магнитопровод выполнен общим для обоих органов, а якори установлены на упругих элементах, жесткость каждого из которых превышает значение тангенса угла наклона тяговой характеристики магнитной системы при выбранном воздушном

;а-.:ope между соответствующими якорем и магнитопроводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании № 1263718, кл. Н 2Н, 1969.

2. Патент США № 2223021, кл.

1963 (прототип) .

537373

Рие.2

Составитель Ю. Макарычев

Техред М. Семенов

Корректор T. Гревцова

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2692/18 Изд. № 1827 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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