Устройство для измерения физико-химических параметров вала при его вращении

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи на неподвижный регистрирующий прибор данных о раз , личных параметрах вращающегося вала, например о давлении или температуре, : Цель изобретения - повышение точное ти и надежности измерения за счет ликвидации возможности скручивания гибкого кабеля. Гибкий кабель 3 входным концом 15 соединен с датчиками 2 Ю IS |СЛ rs /7 САЭ to 00 Ю 4;; S 20

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) 4 В 23 В 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3911843/23-08 (22) 05.04.85 (46) 15.07.87. Вюл. Ф 26 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) Е.М. Оксман, В.В. Хвощев и P.Â. Фишкин (53) 621.91.(088.8) (56) РТМ 27-00-3-72 Машины и обору- дование продовольственные. Применение метода тензометрирования. М,, 1972, с, 110, рис. 11.2 ° 2.

„.SUÄÄ 1323240 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВАЛА ПРИ ЕГО

ВРАЩЕНИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи на неподвижный регистрирующий прибор данных о раз" ,личных параметрах вращающегося вала, например о давлении или температуре. Цель изобретения — повышение точнос ти и надежности измерения за счет ликвидации возможности скручивания гибкого кабеля. Гибкий кабель 3 входным концом 15 соединен с датчиками 2

132324 объекта, расположенного на торце полого вала 1, а выходным концом 18 с регистрирующим прибором 4„ Кабель в своей средней части 17 петлеобразно изогнут, а его концы 15, 18 расположены вдоль оси вращения и направлены в одну сторону. Полый вал 1 приводится во вращение от приводного вала

5 через дифференциальную планетарную передачу, в стяжке 9 водила которой установлена средняя часть 17 кабеля.

Передаточное отношение от водила к полому валу равно 1:2, а направления вращения водила и полого вала совпадают

Выходной конец кабеля скручивается за счет вращения своего входного вала и раскручивается за счет вращения средней своей части водилом.При указанных условиях выходной конец кабеля остается неподвижным, что обеспечивает связь подвижного объекта с неподвижным регистратором коротким отрезком кабеля

1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано

I для передачи на неподвижный регистрирующий прибор данных о различных параметрах вращающегося вала, например о температуре или давлении.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений за счет ликвидации воэможности скручивания. l0

На чертеже приведена конструкция устройства.

Устройство содержит полый вал 1, на котором размещен блок 2 датчиков измеI ряемых параметров, соединенный гибким 1 кабелем 3 с регистрирующим прибором

4 (прибор 4 и блок 2 датчиков показаны условно). Полый вал 1 размещен соосно приводному валу 5 двигателя и соединен с ним дифференциальной планетарной передачей, состоящей из водила, которое включает укрепленную на валу двигателя 6 подшипниковую опору 7, соединенную стяжками 8 и 9 с с подшипниковои опорой 10 (т.е. вклю- чает элементы 7-10), и системы зубчатых шестерен 11-14.

На валу двигателя 6 установлена шестерня 11, которая находится в зацеплении с шестерней 12, установлен- З0 ной на стяжке 8.

На стяжке 8 также установлена шестерня 13, которая находится в зацеплении с шестерней 14, расположенной на полом валу 1, который уста- З5 новлен соосно в подшипниковой опоре

10. Соотношение диаметров зубчатых шестерен 11 и 12, 13 и 14 выбрано таким образом, чтобы передаточное отношение от водила к полому валу было равно 1:2.

Входной конец 15 кабеля 3 от блока датчиков 2 выведен через центр полого вала 1 вдоль оси вращения и далее через стяжку 9, в которой для прохода кабеля 3 имеется отверстие, образованное внутренним кольцом подшипника 16. Затем в средней своей части кабель 3 развернут в обратном направлении по отношению к направлению его выхода из полого вала 1, образуя тем самым петлеобразно изогнутую среднюю часть 17 кабеля 3, которая расположена эксцентрично оси вращения вала. При этом выходной конец 18 кабеля 3 проходит через под держивающий подшипниковый узел 19, соосный полому валу 1, и соединяется с прибором 4.

Двигатель 6 установлен на раме 20.

Устройство работает следующим образом.

Полый вал 1 вместе с блоком датчиков 2 приводится во вращение приводным валом 5 электродвигателя 6 через систему зубчатых шестерен 11 t4. Входной конец 15 кабеля 3, связанный с блоком 2 датчиков измеряемых параметров и размещенный в полом валу 1 вдоль его оси, вращается с той же угловой скоростью, что и полый вал 1.

Петлеобразно изогнутая средняя часть 17 кабеля 3, увлекаемая стяжкой 9, вращается в том же направлении, что и полый вал 1, с угловой скоростью в два раза меньше угловой

13232

ВНИИПИ Заказ 2905/13

3 скорости полого вала 1. В результате указанного соотношения 2:2 скоростей вращения полого вала 1 и стяжки

9 водила, а также вращения их в одну сторону, выходной конец 18 кабеля 3, проходящий через подшипниковый узел

i9, остается без вращения, что позво ляет монтировать выходной конец 18 кабеля 3 на неподвижном приборе 4.

Подшипниковый узел 16 в стяжке 9 и 10 неподвижный поддерживающий подшипниковый узел 19 предохраняет кабель

3 от истирания вследствие наличия некоторого знакопеременного скручивания кабеля в местах прохода через 15 соответствующие отверстия под углом не более 180

Принцип работы кабеля 3 можно пояснить следующим образом.

Предположим, что входной конец 15 р0 кабеля 5 скручивается вдоль оси вращения на угол d q. При этом вследствие достаточной осевой жесткости кабеля выходной его конец 18 поворачивается на угол (— d V) Если при этом одновре-25 менно повернуть среднюю часть кабеля

3 вокруг оси вращения вала 1 в ту же сторону, что и его входной конец 15 на угол d y то суммарный угол скручивания входного конца 15 кабеля 3 30 составляет 2d q (й 0+ d q = 2d q), а суммарный угол скручивания неподвижного конца 18 кабеля 3 равен 0 (d Ч+ (-dV)j = О. Если скручивание входного конца 15 и средней части

17 кабеля 3 производить непрерывно с угловыми скорос тями соответственно

2d< dg

dt

2 w и — = и в одном направdt лении, то при этом выходной конец 18 4р кабеля будет оставаться без вращения.

Таким образом, расположение кабеля в виде петлеобразно изогнутого отРезка, концы которого расположены 45 вдоль оси вращения в одном направлении, а средняя часть — эксцентрично оси вращения полого вала, а также вращение средней части кабеля и полого вала в одном направлении со ско- 5О ростью 1:2 обеспечивают связь расположенных на вращающемся валу датчиков с неподвижным прибором 4 без вращения выходного конца кабеля. Он

40 лишь несколько скручивается относительно среднего положения под углом не более 180 .

Дифференциальная планетарная передача, на водиле которой установлен соосный приводному валу полый вал, а также связь водила с петлеобразно изогнутой средней частью кабеля обеспечивают указанное расположение кабеля в пространстве и такую циклограмму его движения, при которых один конец кабеля вращается, а другой не вращается, В данном устройстве передача информации с блока 2 датчиков на прибор 4 осуществляется без разрыва гальванической связи с помощью элемента связи, в качестве которого выступает короткий отрезок кабеля, обладающий малой и стабильной величиной полного сопротивления. Поэтому потери сигнала в кабеле также незначительны, что повьппает точность измерения. Кроме того, на коротком отрезке кабеля наводится малый шумовой сигнал, что повышает отношение сигнала к шуму, а следовательно, и надежность измерений.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства точность и надежность измерения возросла в три раза.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения физикохимических параметров вала при его вращении, содержащее привод вращения и гибкий кабель, входной конец которого соединен с блоком датчиков, установленных на валу, а выходной конец — с регистрирующим прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и надежности измерения, привод вращения выполнен в виде дифференциальной передачи, водило которой снабжено полым валом, установленным с воэможностью его вращения относительно .водила со скоростью, большей в два раза, при этом входной и выходной концы кабеля расположены вдоль оси вращения полого вала, а средняя часть кабеля установ. лена в водиле эксцентрично оси вращения полого вала.

Типаж 975 Подписное

Произв.-полигр. пр — тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4