Двухкоординатный измеритель натяжения

 

Изобретение м.б. использовано для измерения натяжения при производстве полос из различного материала, натяжения тросов и канатов в подъемно-транспортных механизмах. Цель изобретения - упрощение конструкции. Магнитоуйругий датчик содержит основание 7, на котором консольно закреплены рамы 8 и 9, окно которых с помощью диагональных перемычек разделеN , ны на четыре части. В центре перемычек вьтолнено отверстие, где установлен силопередающий цилиндр 3, на нем установлен измерительный ролик 2. Обмотки возбуждения 10-17 и измерения 18-25 расположены попарно. Обмотки измерения 18-21, 23, 24 подключены между собой последовательно и согласно . Участки АОС с обмотками 11, 19, ВОП с обмотками 12.20 и А о с с обмотками 15 23 и В П D с обмотками 16, 24 работают как дифференциально трансформаторные датчики, которые преобразуют горизонтальную составляющую натяжения в электрический сигнал. Участки АОВ с обмотками 10, 18 и COD с обмотками 13, 21, А о в с обмотками 14, 22 и C O D с обмотками 17, 25 работают как датчики, преобразующие вертикальную составляющую натяжения в электрический сигнал. Оба сиг-, нала поступают на вход счетно-решающего устройства, которое по их значениям определяет натяжение. 4 ил. / J (Л САЭ J 05 С

, СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 L 5/04, /12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 4125780/24-10 (22) 24.09.86 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (71) Ереванский политехнический институт им.К.Маркса (72) С.А.Манукян и И.P.Ìàíóêÿí (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1186969, кл. С 01 L 1/12, 1984.

111ишкинский В.И. Магнитоаниэотронные монолитные силоизмерители. M.:

Машиностроение, 1981, с.66-67,рис.44. (54) ДВУХКООРДИНАТНЬЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАТЯЖЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано для измерения натяжения при производстве полос из различного материала, натяжения тросов и канатов в подъемно-транспортных механизмах. Цель изобретения — упрощение конструкции.

Магиитоупругий датчик содержит основание 7, на котором консольно закреплены рамы 8 и 9, окно которых с помощью диагональных перемычек раэделены на четыре части. В центре перемычек выполнено отверстие, где установлен силопередающий цилиндр 3, на нем установлен измерительный ролик 2.

Обмотки возбуждения 10-17 и измерения 18-25 расположены попарно. Обмотки измерения 18-21, 23, 24 подключены между собой последовательно и согласно. Участки АОС с обмотками 11, 19, ÂÎD с обмотками 12 20 и А О С с ( обмотками 15 23 и В A D с обмотками 16, 24 работают как дифференциально трансформаторные датчики, которые преобразуют горизонтальную составляющую натяжения в электрический сигнал.

Участки АОВ с обмотками I О,,18 и C0D с обмотками 13, 21, А О В с обмотками 14, 22 и С 0 D с обмотками 17, 25 работают как датчики, преобразующие вертикальную составляющую натяжения в электрический сигнал. Оба сиг-, нала поступают на вход счетно-решающего устройства, которое по их значениям определяет натяжение. 4 ил.

1377631

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения натяжения при производстве металлической, бумажной, пластмассовой, текстильной и резиновой полос, натяжения тросов и канатов в подъемнотранспортных механизмах, натяжения провода в намоточных станках. 10

Цель изобретения — упрощение конструкции.

На фиг.l представлена функциональная схема измерителя натяжения; на фиг,2 — магнитоупругий датчик усилий, 15 общий вид; на.фиг.3 — схема соединения обмоток датчика и счетно-решающего устройства; на фиг.4 — схема замещения магнитной цепи датчика (одной рамы) . 20

Измеритель натяжения содержит магнитоупругий датчик 1 усилий, измерительный ролик 2, силопередающий цилиндр 3 и счетно-решающее устройство

4 (фиг.l). На фиг.l представлены так-25 же полоса 5, натяжение в которой измеряется, и моталка 6.

Чагнитоупругий датчик усилий содержит основание 7 (фиг.2), на котором в параллельных плоскостях коисольно закреплены квадратные рамы 8 и 9, окна которых с помощью диагоj j нальных перемычек (AD ВС, А В

В С ) разделены на четыре части. В центре перемычек выполнено круглое отверстие, где устанавливается и закрепляется силопередающий цилиндр 3.

Между рамами 8 и 9 на силопередающем цилиндре 3 установлен измерительный 40 ролик 2. Обмотки возбуждения 10 — 13 (рама 8) 14 — 17 (рама 9) и измерения 18 — 21 (рама 8), 22 — 25 (рама

9) расположены попарно на сторонах рам. Обмотки возбуждения 10 — 13 на 45 раме 8 и 14 — 17 на раме 9 подключены между собой последовательно и встречно (фиг.3). Обмотки 18 — 21 измерения подключены между собой последовательно и согласно. Последовательно

50 и согласно подключены также обмотки

19, 20, 23, 24. Участки АОС а обмотками ll и 19 и BOD с обмотками 12 и

20, A 0 С Сс обмотками 15 и 23 и

В О D с обмотками 16 и 24 работают

55 как дифференциально-трансформаторные датчики, которые преобразуют горизонтальную составляющую натяжения в электрический сигнал П„. Участки АОВ с обмотками 10 и 18 и COD с обмотками 13 и 21, А О В с обмотками 14 и

22 и С О 0 с обмотками 17 и 25 работают как дифференциально-трансформаторные датчики, преобразующие вертикальную составляющую натяжения в электрический сигнал U s. Сигналы U u U поступают на вход счетно-решающего устройства 4, которое по значениям

Б„ и Бэ определяет натяжение, например, по выражению

q„= кап, и

На фиг.4 приведены следующие обозначения: R — магнитное сопротивление сторон АС, АВ, BD DC рамы, К.,„„ R

Кщ „К щ — магнитные сопротивления участков АО, ВО, СО, DO участков перемычек рамы 8; F — магнитодвижущая сила обмоток возбуждения; 7„

Ф вЂ” магнитные потоки, протекающие по цепям АОС, АОВ, ВОП, РОС.

Измеритель натяжения работает следующим образом.

При нулевом значении натяжения усилие на измерительный ролик отсутствует, поэтому магнитная цепь датчика усилий симметрична:

М! М Мз М4 У 1 Fez э (р4 и выходное напряжение измерительных обмоток U = 0; 11 = О. На выходе счетно-решающего устройства также напряжение равно нулю.

Когда натяжение в измеряемой полосе не равно нулю, на измерительный ролик, и следовательно, через силопередающий цилиндр на магнитопровод датчика действуют горизонтальное и вертикальное усилия, определяемые выражениями P„ = g„cos<;

Рз= g„sine(, где g > — величина натяжения; К вЂ” угол охвата измерительного ролика полосой (фиг.l). Под действием усилия Р участок АОС сжимается, а ВОЭ вЂ” растягивается, Магнитные сопротивления R, R уменьшаются, - а RÄ R д, — увеличиваются. Вследствие этого магнитный поток Ч, увеличивается, а 4 уменьшается, и на выходе измерительных обмоток получают напряжение П, пропорциональное величине P, . Под действием усилия Р участок АОВ растягивается, à COD сжимается. Магнитные сопротивления

R„,,,R„увеличиваются, R„, R q уменьшаются, В результате Ч уменьшается, а Р увеличивается, и на выходе измерительных обмоток получают

1377631 напряжение U, пропорциональное величине P . Аналогичным образом рабоЬ тает рама 9, Изменение R „,, R», К„ и 8. под действием Р> не влияет на величину выходного напряжения Ur.-датчика в связи с тем, что если R в цепи АОС увеличивается, то R уменьшается и если в цепи ВОЮ R «увеличивается, 1ð то R ц уменьшается °

На величину IJ не влияет изменеННе R„ в R„„ R» R„ под действием

Р„, так как в цепи АОВ R„, уменьшается, й® увеличивается, а в цепи COD 15

R + увеличивается, R» уменьшается.

Таким образом, на выходах измерительных обмоток датчика усилий получают напряжение Ur, величина которого зависит только от Рг, и U, вели- 20

g1 чина которого зависит только от Р, т.е. на выходе одного датчика получают сигналы, пропорциональные горизонтальной и вертикальной составляющим натяжения,: 25

Масса измерительного ролика создает постоянное вертикальное усилие, которое на выходе измерительных обмоток создает напряжение Б, 30

Однако это напряжение компенсируется в счетно-решающем устройстве 4 и при Q> = О на выходе измерителя натяжения Б,„= О.

Формула изобретения

Двухкоординатный измеритель натяжения, содержащий основание, измерительный ролик, силопередающий элемент и магнитоупругий преобраэова тель усилий, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, магнитоупругий преобразователь усилий выполнен в виде двух консольно закрепленных в параллельных плоскостях квадратных рам, каждое окно которых с помощью диагональных перемычек разделено на четыре части, в центре перемычек выполнено отверстие, обмотки возбуждения и измерения расположены попарно на сторонах рам, причем обмотки возбуждения расположены на соседних сторонах рам и включены последовательно встречно, обмотки измерения — на противоположных сторонах рам и включены последовательно согласно, идентичные обмотки двух рам соединены между собой последовательно согласно, а измерительный ролик установлен между рамами на силопередающем элементе, закрепленном в отверс гиях перемычек рам.

1377631

Составитель В.Родин,. редактор Л.Повхан Техред Л.Сердюкова КорректорС.шекмар

Заказ 859/34 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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