Устройство для измерения механических параметров вращающегося вала

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей. При действии нагрузки на вал 3 происходит взаимный разворот светомодуляторных дисков I и 2 на угол Л , величина и направление которого зависят от величины и направления действия нагрузки . На выходе формирователей 17 и 18 появляются импульсы, длительность (Т-( и Тг ) которых определяется формой сигнала на выходе усилителей 15 и 16, а также напряжением порога срабатывания формирователей 17 и 18 импульсов, которое задается посредством регулируемого источника 21 напряжения . Значения длительностей Т и Т в цифровом виде поступают на вход вычислительного блока 24, в котором осуществляется вычисление частоты вращения вала, крутящего момента и мощности, передаваемой валом. Значения указанных параметров выводятся на регистратор 23. 5 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 G 01 Ь 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3934685/24-10 (22) 02.08.85 (46) 07.01.88. Бюл, N 1 (71) Целиноградский ин)кенерно-строительный институт (72) Н.В. Паршинцев (53) 531.781(088.8) (Se) Патент США У 3329012, кл. 73136, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 757882, кл. G 01 Ь 3/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возмо кностей. При действии нагрузки на вал 3 происходит взаимный разворот светомодуляторных дисков I и 2 на угол o(, величина и направление которого зависят от величины и направления действия нагрузки. На выходе формирователей 17 и 18 появляются импульсы, длительность (Т» и Т ) которых определяется формой сигнала на выходе усилителей

15 и 16 а так)ке напря)кением порога срабатывания формирователей 17 и IS импульсов, которое задается посредством регулируемого источника 21 напря)кения. Значения длительностей Т» и Т в цифровом виде поступают на вход вычислительного блока 24, в котором осуществляется вычисление частоты вращения вала, крутящего момента и мощности, передаваемой валом.

Значения указанных параметров выводятся на регистратор 23. 5 ил.

1364918

- =K, Т,+Т, т -т, т,+т, т -т» (т<+т,)

) 1=К

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при испытании нагруженных валов для измерения крутящего момента, частоты вращения и мощности, передаваемой валом.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2-4 — взаимное положение светомадуляторных дисков соответственно при отсутствии крутящего момента на валу и при наличии крутящего момента разных направлений; на фиг. 5 — эпюры сигналов на выходе фотоприемников, а также на выходе формирователей импульсов при различных уровнях их срабатывания.

Устройство для измерения механических параметров вращающегося вала содержит два светомодуляторных диска

1 и 2, установленных по концам упругого участка вала 3, две фотопары

4 и 5, установленные на расстояниях

R» è В от оси вала 3 с возможностью оптической связи между входящими в них источниками 6 и 7 света и фотоприемниками 8 и 9 и схему 10 регистрации. При этом на светомодуляторном диске l выполнен прозрачный сектор

11 с центральным углом Ч, а на светомодуляторном диске 2 — два прозрачных окна в виде полукольцевых щелей 12, 13, расположенных на окружностях с радиусами Б» и Rq соответственно по разные стороны от диаметральной линии, образованной пересечением плоскости светомодуляторного диска 2 плоскостью, проходящей через ось вала 3 и биссектрису )4 центрального угла Y прозрачного сектора 11 на светомодуляторном диске l.

Схема 10 регистрации содержит два усилителя 15 и 16, два формирователя

17 и 18 импульсов, два цифровых секундомера 19 и 20, регулируемый источник 21 напряжения, подключенный к первым входам формирователей 17 и 18 импульсов, генератор 22 запуска, подключенный к управляющим входам цифровых секундомеров 19 и 20, реги стратор 23 и вычислительный блок 24, входы которого подключены к выходам цифровых секундомеров 19 и 20, а выход — к регистратору 23. При этом фотоприемники 8 и 9 подключены через усилители 15 и 16 соответственно к вторым входам формирователей 17 и 18 импульсов, выходы которых подключены к сигнальным входам цифровых секундомеров !9 и 20 соответственно.

В состав фотопар 4 и 5 также входят оптические системы 25 и 26 и диафрагмы 27 и 28.

Устройство для измерения механических параметров вращающегося вала работает следующим образом.

При вращении вала 3 свет от источников 6 и 7, проникая через прозрачные участки на светомодуляторных дис)к ках и 2, попадает на фотоприемники 8 и 9, на выходе которых образуются сигналы, которые усиливаются усилителями 15 и 16 и поступают на вторые входы формирователей 17 и 18 импульсов. На выходе формирователей

l7 и 18 появляются импульсы,длительности Т, и Т» которых определяются формой сигналов на выходе усилителей

15 и !6, а также напряжением порога

25 срабатывания формирователей !7 и 18 импульсов, которое задается посредством регулируемого источника 21 напряжения. Длительность Т» и Т 2 импульсов на выходе формирователей 17

30 и !8 измеряется по команде с генератора 22 запуска цифровыми секундомерами 19 и 20.

При отсутствии нагрузки на валу 3 длительности Т, и Т1 равны между собой. При действии нагрузки на вал 3 происходит взаимный разворот светомодуляторных дисков 1 и 2 на угол o(, величина и направление которого зависят от величины и направления дейст40 вия нагрузки. При этом происходит пропорциональное перераспределение импульсов Т» и Т .

Значения длительностей Т» и Т в цифровом виде поступают на вход вычислительного блока 24, в котором осуществляется вычисление частоты Ы вращения вала, крутящего момента М и мощности Р, передаваемой валом со-. гласно следующим аналитическим выра50 где К,, К и К вЂ” соответствующие коэффициенты пропорциональности, за1364918 висящие от параметров устройства.

Значения В, M u P выводятся на регистратор 23. Перед измерениями устройство калибруют и балансируют, для чего один из цифровых секундомеров, например 19, переводят в режим измерения длительности периода Т следования импульсов, при вращении ненагру- 10 женного вала 3 с произвольной частотой регулировкой порога срабатывания формирователя 18 добиваются равенства т Ч отношения вЂ, отношению 72О, а за15 тем переводят цифровой секундомер 19 в режим измерения длительности Т, и регулировкой порога срабатывания формирователя 17 добиваются равенства

Т1=тг. 20

Формула изобретения

Устройство для измерения механических параметров вращающегося вала, содержащее два светомодуляторных диска, установленных по концам упругого участка вала, две фотопары, установленные на расстояниях R„ и Н> от оси вала с возможностью оптической связи между входящими в них источниками света и фотоприемниками через светомодуляторные диски, два формирователя импульсов и схему регистрации, к входам которой через формирователи импульсов подключены фотоприемники, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, на первом светомодуляторном диске выполнен прозрачный сектор, а на втором светомодуляторном диске выполнены два прозрачных окна в виде полукольцевых щелей, расположенных на окружностях с радиусами R u Rq соответственно по разные стороны от диаметральной линии, образованной пересечением второго светомодуляторного диска плоскостью, проходящей через ось вала и биссектрису центрального угла прозрачного сектора.

l364918

51 777ф fang 11

Ъи

Ь7

Составитель А. Амаханов

Редактор В. Данко Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Заказ 6587/34 Тирах 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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