Преобразователь угла поворота вала в код

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (511 4 Н 03 М 1 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3869058/24-24 (22) 06.03.85 (46) 07.11.86. Бюл. lt- 41 (72) В.Ф.Плотников (53) 681.325(088.8) (6) Меськин И.В. Фотоэлектрические преобразователи угловой величины в цифровой код, M. Судопромгиз, 1962, с. 64-76.

Авторское свидетельство СССР

9 590797, кл. ф 08 С 9/Об, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к облас-ти автоматики и предназначено для использования в устройствах контроля, индикации и измерения угловых. перемещений . Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий источник 1 света, кодовый диск 2, корпус 3, диафрагму

4, фотоприемник 5, подшипник б,вал

7, введены плоские пружины 10 и упругий элемент 14 а муфта выполнена из двух полумуфт 8 и ll, один из подшипников выполнен из подвижной обоймы 12 с шариками 13, поджимаемой упругим элементом 14 к коническому торцу 15 вала 7, полумуфта

8 выполнена с торцовым пазом 9, в ко торим размещены пружины 10, другим концом закрепленные в полумуфте 11.

При вращении вала объекта полумуфта

11 через пружины 10 передает вращение полумуфте 8„ Так как усилие прижима пружин )О к стенкам полумуфты

8 больше, чем усилие, возникающее от сил инерции при вращении вала 7, то при работе преобразователя исключается влияние инерционных сил, 126926) а значит и относительный проворот ва— ла 7. Биение вала 7 преобразователя компенсируется за счет выполнения одного подшипника из обоймы 12 и шариков 13, контактирующих с торцом 15 вала 7, выполненным со скосом под углом ос, равным g=arctgR+

+r/r, где R — радиус вращения шариков вокруг оси вала 7, r — радиус шариков. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах для контроля, индикации и измерения угловых перемещений, Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На чертеже приведено конструктивное выполнение преобразователя.

Преобразователь содержит источник 1 света, кодовый диск 2, последовательно установленный по ходу светового луча и закрепленный в корпусе 3 преобразователя, диафрагму

4, фотоприемник 5, подшипник 6, установленный на валу 7, внутри которого встроена первая полумуфта 8 с торцовым пазом 9, в котором установлены плоские пружины 10, закрепленные во в горой полумуфте 11, подвижную обойму 12 с шариками 13, поджимаемую упругим кольцевым элементом

)4 к торцу 15 с коническои поверх,ностью вала 7.

Преобразователь работает следую- р5 щим образом.

При вращении вала объекта крутящий момент с полумуфты 11 передается плоскими пружинами 10 на поцумуфте

8 и на вал 7. При этом плоские пружины 10 прижимаются к стенкам паза

9 с усилием большим, чем инерцион— ные силы, возникающие при ускорении вала 7, В результате исключается воздействие инерционных сил и относительный проворот вала 7 преобразова35 теля. Во время вращения вала 7 шарики 13 прижимаются к конической поверхности 15 усилием упругого элемента !4, при этом обойма )2 перемещается в корпусе 3, занимая соответствующее положение. Коническая поверхность торца 15 вала 7 выполнена под углом

R+r,4=агctg — — : г где R — радиус вращения шариков вокруг оси вала 7;

r — радиус шариков 13, для обеспечения наименьшего износа от трения скольжения при вращении шариков 13 по кони,еской поверхности торца 15.В результате исключается воздействие биения, так как шарики

13 опираются на обойму 12 в двух точках и при вращении вала 7 перекатываются по ней по двум окружностям, лежащим на плоскости и цилиндрической поверхности, длины которых не одинаковы, Таким образом, шарики 13 вращаются вокруг оси, которая перпендикулярна к образующей конической поверхности торца 15 и угол наклона которой к оси вращения вала 7 равен . Так как коническая поверхность торца 15 выполнена под углом о, то точка контакта париков

13 с конической поверхностью торца

15 и перпендикулярная к ней ось вращения шариков 13 совпадают, то трение скольжения имеет место только в точке контакта, а не по окружности поверхности париков 13, благодаря чему устраняется износ, а отсюда и биение вала 7 преобразователя, Благодаря такому выполнению элементов преобразователя повышается его точность измерения, так как устраняются биение и инерция вала 7 °

Постоянный прижим обоймы 12 с шари1269261 4 полумуфта выполнена с торцовым пазом, внутренняя полость которого кинематически соединена с двумя плоскими пружинами, закрепленными в другой полумуфте, второй подшип— ник выполнен в виде установленной в корпусе подвижной обоймы с шариками, кинематически соединенными с другим концом вала, выполненным с

10 конической торцовой поверхностью, которая образует угол М с осью вала, равный ками 13 к конической поверхности торца 15 вала 7 обеспечивается действием упругого кольца элемента 14. формула и з о б р е т е н и я

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник света, установленный в корпусе и оптически соединенный через диафрагму и кодовый диск с фотоприемником, расположенным в крышке, кодовый диск установлен на валу, один конец которого закреплен в первом подшипнике, расположенном в крышке, второй подшипник и соединительную муфту, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены две плоские пружины и упругий кольцевой элемент, а соединительная муфта вы— полнена в виде двух полумуфт, одна

R+r

oC =arctg ——

r 5 где R — радиус вращения шариков вокруг оси вала;

r — - радиус шариков, а упругий кольцевой элемент расположен между другой полумуфтой и обоймой.

Составитель И.Котов

Техред М.Ходанич Корректор M.Шароши

Редактор В,Иванова

Заказ 6046/58

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4