Интегрирующий счетчик, например, к машинам для измерения площади или объема кож

Интегрирующий счетчик, например, к машинам для измерения площади или объема кож

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42 d, 4. Цо ®(фЗ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зирегистрироеано в Бюро изобретений Госп

В. К. Вайитруб.

Интегрирующий счетчик, например, к машинам для измерения площади или объеме кож.

Заявлено 11 марта 1940 года в НКАП аа ¹ 3243.

Онуолп ковано 28 февраля 1941 года.

Предлагаемый прибор предназначен для автоматического подсчета суммы переменных величин, отражаемых возвратно.поступательным движеиием штока-индикатора, например:

1. Работы, как суммы элементарных работ переменной силы на определенных конечных малых, величинах пути, равных между собою.

2. Площади кожи и других материалов, как суммы элементарных площа-! дей, являющихся произведением переменной ширины на определенную конечно-малую элементарную длину.

3. Объема кожи и других материалов, как суммы элементарных объемов, являющихся произведением переменного .сечения на элементарную длину и т д.

Уже известны механические интеграторы фрикционного типа, выполняющие ту же работу, что и предлагаемый прибор (дисковые, фрикционные интеграторы). Теоретически эти фрикционные интеграторы должны работать на, трении катания без всякого проскальзьвания.

На практике в них имеет место значительное проскальзывание и поэтому точность работы у лучших фрикционных счетчиков не превышает 1 — 2%, а обычно они,дают 3 — 5% погрешности (последняя может доходить до

20%).

Особым недостатком таких счетчиков нвляегся их низкая чувствительность, ибо они начинают давать надежные показания только начиная с 10—

15% максимальных значений суммируемых величия, за счет того, что при малых радиусах удельный вес скольжения черезвычайно велик (при радиусе диска р — 0 катания ролика нет, а есть только скольжение).

В ряде случаев важна не только относительная величина погрешности, но и ее абсолютная величина, а также чувствительность прибора; например, при измерениях площадей сравнительно небольшая погрешность в 1 — 2% дает для больших кож абсолютную погрешность B 6 — 12 дм - кожи, что является уже ощутительной величиной, играющей роль при больших количествах кож, Предлагаемый прибор, основанный на принципе бесфрикционнойхраповой передачи, обладает повышенной чувствительностью, одинаковой как при ма59063 лых,. так н при номинальных значениях измеряемой величины.

Он предназначается, в частности, для применения в качеспве интегратора на, машинах, измеряющих площадь и объем жестких кож.

Счетчик состоит, согласно изобретению, из поворотного вокруг своей оси цилиндра, кинематичеоки связанного с указательной стрелкой или т. п. органом и снабженного:на своей поверхности храповой нарезкой. Нарезка эта расположена по спирали и взаимодействует с храповой собачкой диска,, приводимого одновременно в воз вратно-поступательное движение в направлении своей оси и в колебательновращательное движение вокруг своей оси.

Первое из этих движений сообщается диску с собачкой от штока индикатора измеряемой величины, а второе— от привода измерительного прибора че- ( рез шарнирную, рычажную или т. п., передачу.

Благодаря такому комбинированному движению собачки цилиндр при каждом ходе штока индикатора поворачи-, вается на угол, IlpoIIIoplIèoIHàëüíûé эле-, ментарному значению измеряемой величины.

Ки нематическая связь цилиндра с указательной стрелкой или т. п. органом может быть осуществлена через роликовую муфту включения, заклинивающуюся при повороте цилиндра только в одном направлении.

Для увеличения чувствительности прибора вместо одного цилиндра могут быть применены два цилиндра, снабженные противоположно направленными храповыми зубцами и попеременно сцепляемые с указательной стрелкой, причем диски, несущие храповые собачки для цилиндров, могут быть связаны с общим для них штоком индикатора.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически весь счетчик в вертикальном разрезе по оси; фиг, 2 — разрез по линии CD на фиг. 1, из которого вндна работа храповой части механизма; фиг. 3 —:схематический план одного из узлов счетчика (шарнирнорычажный четырехзвенный механизм), предназначенного для создания колебательного движения; фиг. 4 — вид в плане, роликовой муфты, связывающей главный цилиндр счетчика с указательной стрелкой прибора; фиг. 5— схему второй формы выполнения счетчика сдвоенной конструкции и фиг.

6 — разрез по АВ на фиг. 5.

Шток-индикатор 1 перемещается вверх и вниз, отражая своим подьемом з начения суммируемой величины (силы, ширины, поперечного сечения и т. д.).

При помощи сдвоенного аксиального шарикоподшипника 2 шток 1 соединен с диском 3, могущим совершать колебательное движение вокруг вертикальной оси таким образом, что шток может перемещать диск 3 в вертикальном направлении, не мешая его колебательному движению вокруг вертикальной оси и не вращаясь при этом.

Винт 4 и контргайка 5 регулируют силу нажатия подшипника для выполнения работы штока 1.

Диск 3 скользит вдоль двух направляющих стержней 6, сообщающих ему вращательно-колебательное движение.

Снизу стержни 6 соединены между собою диском 7, опирающимся нижней поверхностью на шарикоподшипник 8.

Сверху они при .помощи перемычки

9 соединены с валом 10, верхним подшипником для которого служит керн е р 1 1

Амплитуда крутильны х колебаний системы 3, 6, 7, 8, 10 может быть различна, в зависимости от потребности, но во всяком случае меньше 360 .

Эти колебания система получает (при помощи цилиндрической зубчатой передачи 12, 13) от шарнирно-рычажного механизма 14, 15, 16, 17, показанного на фиг. 3 и получающего движение от общего приводного механизма машины, на которой установлен счетчик-интегратор.

Длина звеньев 15, 16, 17 и расстояние 00 подобраны таким образом, что при непрерывном одностороннем вращении кривошипа 15 кривошип 17 получает колебательное движение вокруг своей оси.

Передаточное число зубчатой пары

59063

При вращении же цилиндра 20 в обратном направлении муфта 20Ь, 27, 28 расклинивается и червяк 27 перестает вращаться.

Для того, чтобы червяк 27 не увлекался п и об атном ново ачквании и12 и 13 обеспечивает нужную амплиту-! ду колебаний системы 3, 7, 9, 10.

На диске 3 (фиг. 1 и 2) шарнирно укреплена собачка 18 (фиг. 2), поджи- маемая всегда к стенке цилиндра 20 и жинкой 19. Собачка 18 пе е ает ру р д движение от диска 3 цилиндру 20 при встрече с зубцами последнего 1в напраBJIpíèè,ïðoòèâ часовой стрелки.

Храповой цилиндр 20 (фиг. 1) является основной частью счетчика-интеp р р Ц линдра 20, он находится под воздействием регулируемого тормозного устройства 29, 30.

Вращение червяка 27 передается шестерне 31, а от,нее указательной стрелгратора. Одна часть внутренней его I ке 32, показывающей на соответственповерхности снабжена внутренней зуб но градуированной шкале 33 измеряечатой храповой нарезкой, состоящей мую суммарную величину (работу, плоиз канавок, ограниченных с одной сто- . щаль, объем и т. д.). роны вертикалыной, а с другой сторо-, Работа счетчика-интегратора происны винтовой ступенчатой линией. ходит следующим образом.

К нижней части цилиндра 20,прива Подъем штока 1 характеризует знарен уголок 20а, служащий верхним чение суммарной переменной величины диском упорного шарикоподшипника (силы, ширины, поперечното сечения

21, на который опирается цилиндр 20. и т. д,). Чем больше это значение, Верхний фланец 20b цилиндра 20 тем больше будет подъем штока 1. связан с аксиальным шарикоподшипни При своем подъеме 1пгок 1 поднимает ком 22, являющимся верхней опорой диск 3 с собачкой 18. цилиндра 20, С другой стороны, диск 3 получает

Наружная ооойма подшипника 22 вращательное движвние от приводного связана с неподвижной опорой 23 устройства 14, 15, 16, 17 и т. д.

Цилиндрическая пружина 24 связы Со бачка 18 за одно полное колебавает цилиндр 20 с опорой 23 и слу- ние совершает ра6о А ход (no напра жит для,возвращения цилиндра в исход ное положение после того, как на него перестанет .воздействовать собачка 18.

Это исходное положение определяется соприкосновением штифта 25 (фиг. 2), жестко связанного с цилин- дром 20, с упорным штифтом 26.

Этот упорный штифт может перемещаться (на чертеже не показано) и тем самым давать установочную регулировку исходного положения цилин- . дра 20.

На onoipy 23 (фиг. 1) опирается чер- . вяк 27, имеющий в себе эксцентрич-, ные спиральные пазы (фиг. 4).

В этих пазах помещены;ролики 28.

Ролики 28, червяк 27 и верхняя часть фланца 20b образуют вместе роликовую муфту включения.

Когда цилиндр 20 вместе с фланцем I

20b поворачивается против часовой стрелки (фиг. 2), то ролики 28 заклиниваются и соединяют в одно целое цилиндр 20 и червяк 27, заставляя их: поворачиваться вместе. (влению стрелки на фиг. 2) в одну сторону и холостой ход в обратную сторону.

Собачка 18 часть рабочего хода проходит по гладкой внутренней по верхности цилиндра 20 до встречи с передним зубом храпо|вой части этого цилиндра, а остальную часть рабочего хода она проходит вместе с цилиндром, поворачивая его на определенный угол.

Этот угол поворота цилиндра 20 будет тем больше, чем раньше собачка встретит храповую поверхность, и поэтому будет пропорционален подъему штока 1, т. е. величине суммируемой силы, ширины, поперечного сечения ит. д.

Цилиндр 20, поворачиваясь при рабочем ходе, включает роликовую муфту и через червячную пару 27, 31 перемещает указательную стрелку 32 по шкале 33 на соответствующую величину.

При обратном повороте диска 3 собачка 18 отходит от храповой поверхности цилиндра 20 в свое исходное положение.

59063

К моменту ее подхода к исходному положению возвращается в исходное положение и цилиндр 20 под действием пружины 24.

Обратный поворот цилиндра 20 выключает роликовую муфту 20Ь, 27, 28 и не отражается на положении стрелки 32. 1

Таким образом, перемещение стрелки 32 по шкале 33 отражает часть суммарной величины, которая явится произведением замеряемой штоком 1 величины на путь, соответствующий полному колебанию диска 3 в одну и другую сторону, т. е. одному полному циклу прибора.

Величина эта соответствует элемен-, ту суммарной величины (работы, площади, объема, и т. д.), которая получилась бы, если бы шторок 1 на всем протяжении цикла оставался на той высоте, на которой он находится, в момент встречи собачки. 18 с храпо-, вой поверхностью цилиндра 20.

3а каждый последующий цикл работа прибора повторяется, перемещения стрелки суммируются на шкале и в конце замера положение стрелки 32 на шкале 33 показывает замеренную суммарную величину.

По окончании замера стрелка 32 нажимом кнопки возвращается в нулевое положение (устройство возврата стрелки,в исходное положение на чертеже не показано).

Точность показаний прибора при количестве 200 †2 циклов в минуту допускает величину максимальной погрешности не больше 0,5%.

Г1ри этом чувствительность его не зависит от суммарной величины его показаний.

Изображенная на фиг. 1 — 4 форма выполнения счетчика одинарной конструкции имеет тот недостаток, что рабочая часть хода цилиндра 20 по отношению к длительности двойного хода всего цикла невелика (поло вина цикла — холостой ход не используется).

На фиг. 5 и 6 показана другая форма .выполнения, iB которой устранен указанный недостаток за счет использования холостой части хода первого цилиндра вторым храповым цилиндром и превращения ее в рабочую часть хода второго цилиндра.

В этой форме выполнения шток индикатора 1 перемычкой 34 перемещает вертикально диски 35а и 35Ь, играющие ту же роль, что и диск 3 на фиг. 1 — 4.

Эти диски приводятся в колебательное движение развилками 36, которые получают движение от одной общей зубчатой рейки 37, получающей в свою очередь возвратно-поступательное движение от кривошипа 38, связанного с машиной.

Диски 35а и 35Ь несут на себе под-. пружиненные храповые собачки 39 (фиг. 6).

На валах 56 смонтированы храповые цилиндры 40 и 41. Соединение между валами и цилиндрами осуществляется роликовыми муфтами (фиг. 6), аналогичными муфте 20Ь, 28, 27.

Зубчатые передачи 42, 43 и 44, 45, 46 связывают цилиндры 40 и 41 с червячной парой 47, 48 и указательной стрелкой 49, перемещающейся по шкале 50. Цифрами 51 и 52 обозначены тормоза.

Грузы 53 служат для возврата цилиндров 40 и 41 в их исходное положение упорами 54, 55.

Храповой цилиндр 40 отличается от цилиндра 20 первой формы выполнения только тем, что храповые зубцы нарезаны на его наружной поверхности.

Цилиндр 41 отличается от цилиндра

40 тем, что нарезка зубцов произведена в об ратном направлении (фиг. 6).

Работа каждого из цилиндров 40, 41 за один цикл идентична работе цилиндра 20 по фиг. 1, т. е. за первую половину цикла (рабочий ход) он, поворачиваясь, перемещает стрелку 49, производя отсчет, а во вторую половину цикла он вращается вхолостую, не будучи связан с указательной стрелкой 49.

Шкала градуируется так, чтобы величи на отсчета была равна только половине отсчета по фиг. 1.

Диски 35а и 35Ь вращаются рейкой

37 в одну и ту же сторону, но благодаря встречному направлению собачек 39 и храповой нарезки на цилиндрах 40 и 41 цилиндр 41 имеет холо59063

Отв. редактор П. В. Никитин

Тнп. «Сов. печ.». М 49529, Зак. № 1806 †5

Госпланиздат

Цена 35 коп..стой ход тогда, когда цилиндр 40 совершает рабочий ход и наоборот.

Поэтому за время холостого хода первого цилиндра 40 второй цилиндр

41 совершает рабочий ход и также дает отсчет по шкале 50 стрелкой 49.

Таким путем уменьшаются вдвое погрешности прибора и возрастает; вдвое его чувствительность. !

Пред ме т и з обретен и я.

1. Интегрирующий счетчик, напри-, мер, к машинам для измерения площа-, ди или объема кож, о тли ча ю щ и й- с я применением поворотного вокруг, своей оси цилиндра 20, связанного с указательной стрелкой или т. п. ор- ганом и снаоженного на поверхности храповой нарезкой, расположенной по спирали и взаимодействующей с хра- повой собачкой 18 диска 3, приводи- ! мого с одной стороны от штока инди-; катора измеряемой величины в возвратно-поступательное движение, а с другой от привода измерительного прибора через шарнирно-рычажную или т. п. передачу в колебательное движение вокруг своей оси, с целью поворота цилиндра 20 при каждом ходе штока индикатора на угол, пропорциональный элементарному значению измеряемой величины.

2. Форма выполнения интегрирующего счетчика по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что цилиндр 20 связали с указательной стрелкой или т. п. органом через роликовую муфту включения, заклинивающуюся при повороте цилиндра 20 только в одном направлении.

3, Форма выполнения интегрирующего счетчика по пп. 1 — 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения чувствительности, применены два снабженных противоположно направленными зубцами цилиндра 40 и 41, попеременно сцепляемые с указательной стрелкой, несущие храповые собачки

39, диски 35а, 35Ь которых связаны с общим для них штоком 1 индикатора.