Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов

Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистическмн

Республик (»i 953647 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27.03.81 (2 I ) 3270586/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25.08.82 (53)M. Кл.

Q 08 С 9/04

3Ъоударстаенный комитет

СССР ао делам изобретений и отнрытнй (53) УДК681. . 178(088.81 (72) Авторы изобретения

В. И. Сажин и А. И. Юрченко

Горьковский палитехнический институт им. A. А, Ждановн" - --.... (7) ) Заявитель

f ( (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ KOHTPOilB ПОЛОЖВНР/

РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к контрсотьно(нзмернтельной технике и может быть ис» пользовано, например, для контроля поло жения рабочих органов, механизмов и машин, перемещающихся внутри ферромагнитных оболочек.

Известно устройство для контроля поло жения рабочих органов механизмов, содержащее связанный с контролируемым рабочим органом ферромагнитный якорь, установленный внутри ферромагнитной оболочки с диаметрально расположенными продольными проточками, охватывакиций оболочку О(-образный магнитопровод с

35 но включенными обмотками, и индика ор (11

Однако известное устройство недостаточно надежно в работе и сложно.

Цель изобретения — повьппение падеж- зо ности работы и упрой(ение устройства.

Для достижении этой цели в устройстве для контроля положения рабочих органов механизмов, содержащем ферро-, 2 магнитный якорь, соединенный с контрлируемым рабочим органом, ферромагнит. ную оболочку с диаметрально расттоложенными продольныМи проточками, охватывающий оболочку O-образный магйитсь-провод с расположенными напротив проточек встречно включенными обмотками, и индикатор, ферромагнитный якорь выполнен в виде цвлийдрического сегмента, продольная плоскость симметрии которо го совпадает с 1тродольной плоскостью симметрии каждой проточки, при этом высота поперечного сечения цилиндричес кого сегмента выбирается из comHame ия 1/3 Й < Н с 2/3 R, где Я - радиус цилиндра.

На фиг. 1 дано устройство, обшей виду на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из феррмагнитного якоря 1, связанного с контролируемым рабочим органом 2 и перемещакепегося внутри ферромагнитной оболочки 3, по образук(пам которой на диаметрально противоположных сторонах выполнены

1 проточки 4, в которые вставлены. вкла*дьпци 5 из неферромагнитной стали, охватывающего оболочку 3 О-образного магнитопровода 6 со встречно включенными мФкду собой обмотками 7 и 8, расположенными напротив проточек 4, схемы контроля в виде моста 9, соседними плечаьщ которого являются обмотки 7 и 8 и вторичные обмотки 10 и 11 трансформатора 12 питания, подключен.ного к источнику 1 3 переменного тока, и индикатора 14, включенного в выходную диагональ моста 9.

Ферромагнитный якорь 1 выполнен в виде цилиндрического сегмента, проди

15 ная плоскость симметрии которого совпадает с продольной плоскостью симметрии каждой проточки, а геометрический центр якоря расположен ближе к проточке 4.

Высота поперечного сечения цилиндрического сегмента выбрана не более половины диаметра цилиндра. Сегментообразный в сечении ферромагнитный якорь 1 может быть снабжен неферромагнитной частью

15, дополняющей его до цилиндра. В качестве индикатора 14 может быть использовано реле, логическая схема или преоб-. разователь. Магнитные потоки обмоток

7 и 8 представлены в виде пунктирных линий 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21. ЗО

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии якоря 1 в зоне расположения О-образного магнитопровода 6 магии гные потоки встречно включенных обмоток 7 и 8, обозначенные линиями

16 и 17, проходят (линии 18 и 19) через тонкие стенки проточек 4, вводя их в насьпцение. Поэтому некоторая часть

- потока замыкается через внутреннюю полость оболочки 3. При этом индуктивные сопротивления обмоток 7 и 8 равны и на выходной диагонали моста 9 сигнал равен нулю.

При подходе якоря 1 к зоне расположения Ообразного магнитопровода 6 происходИт перераспределение, .в основном, только магнитного потока (линия 16) обмотки 7. Увеличивается составляющая (линии 26), замыкающаяся через внуч реннюю полость оболочки 3, так как ферромагнитный якорь 1, выполненный а вцде цилиндрического сегмента, приближается к обмотке 7. Индуктивность

55 обмотки 7- увеличивается и на выходной диагонали моста 9 появляется сигнал, который регистрируется индикатором 14.

Дополнение якоря 1 до цщщндра неферромагнитной частью 15 несколько увьчичивает величину выходного сигнала, так как поток (линии 21), замыкаюшийся через эту немагнитную часть 15, наводит в ней вихревые токи, которые по закону Ленца создают свой магнитный поток, направленный встречно потоку, их создавшему. Это уменьшает индуктивность обмотки 8 и тем самым способст вует увеличению выходного сигнала.

Кроме того, когда якорь 1 выполняет другие функции, например поршня, то снабжение его неферромагнитной частью

15 позволяет дополнить его до цилиндра и успешно эти функции выполнять

Якорь 1 нецелесообразно выполнять с высотой сегмента больше половины диаметра цилиндра, так как в этом случае уменьшается выходной сигнал; в то же время высота сегмента не должна быть черезмерно малой. Как показывает эксп ериментальная проверка, высота сегмента якоря 1 должна быть в пределах

1/3 - 2/3 радиуса цилиндра.

Схема контроля может быть выполнена и в вИде дифференциально-трансформаторной. В этом случае концентрично с обмотками 7 и 8 необходв:мо намотать еще по одной обмотке, обмотки 7 и 8 обязательно. включить друг с другом встречно и к источнику переменного тока обязательно подключить только их, так как в противном случае их магнитные потоки, в основном, будут замыкаться по О-образному магнитопроводу 6.

Таким образом, выполнение ферромагнитного якоря 1 в виде цилиндрического сегмента, обращенного сферической чаотью к одной из проточек, высота которого не более половины диаметра цилиндра, и подключение встречно включенных обмо ток 8 и 7 в мостовую схему контрсптя позволяет увеличить надежность работы устройства. При этом удается получить значительную кратность изменеьжя выходного сигнала, что позволяет обеспечить бслее четкую и надежную работу индикатора. Одновременно устройство упрощается, так как нет допсинительиых устройств в виде, например дат юков подмагничивания

Формула изобретения

Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов, содержащее ферромагнитный якорь соединенный с контролируемым рабочим органом, ферро5 953647 6 магнитную оболочку с диаметрально рас- ной плоскостью симметрюи каждой проположенными продольными проточками, точки, при этом высота поперечного сеохватывакжщй оболочку О-образный ма чения цилиндрического сегмента выбиранитопровод с расположенными напротив ется из соотношения 1/3 Й Н с 2/3 Я проточек встречно включенными обмотка- g где R — радиус цилиндра.

MR, и индикатор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности Источники информациН работы и упрсяцения устройства, ферро- принятые во внимание при экспертизе магнитный якорь выполнен в виде цилинд- 1. Авторское свидетельство СССР рического сегмента, продольная плоскость to % 744699, кл. Ci 08 С 9/04, симметрии которого совпадает с продоль 14.04.78.

953647

4-А

Составитепь M. Лебедев

Редактор Н. Егорова Техред А. Ач корректор М Де

Заказ 6281/77 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4