Измеритель угловой скорости

 

Использование: измерительная техника , визуальное отображение величины скорости вращения приводного вала. Сущность изобретения: вращающийся с угловой ско ростью корпус 1 увлекает за собой рабочую жидкость 2, уровень 6 которой становится наклонным. Через прозрачный торец 3 и прозрачный экран 4 со шкалой определяют угол наклона жидкости, пропорциональный угловой скорости. Для достижения поставленной цели торец 3 цилиндрического корпуса 1 и экран 4 выполнены сферическими, а в качестве рабочей жидкости 2 используются две несмешивающиеся между собой контрастные по цвету компоненты. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<йИ G 01 Р 3/30

ГОСУДАРСТВЕНЮЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH fKHT CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

S 7 ф

О

ОО (А) f21) 4665805/10 (22) 01.02,89 (46) 23.07.92, Бюл, hk 27, (71) Мааиностроительное конструкторское

0lop0 (72) 10.К,Жвландовский (56) Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа - М.: ГИТТЛ, 1957. с. 111, 112, рис. 20.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 651249, кл, G 01 Р 3/30, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (57) Использование; измерительная техника, визуальное отображение величины скоБЫ 1749836 А1

2 рости вращения приводного вала. Сущность изобретения: вращающийся с угловой скоростью корпус 1.увлекает за собой рабочую жидкость 2, уровень 6 которой становится наклонным. Через прозрачный торец 3 и прозрачный экран 4 со шкалой определяют угол наклона жидкости, пропорциональный угловой скорости. Для достижения поставленной цели торец 3 цилийдрического корпуса 1 и экран 4 выполнены сферическими, а в качестве рабочей жидкости 2 используются две несмешивающиеся между собой контрастные по цвету компонейты. 4 ил.

1749836

Изобретение относится к измерйтельной технике, точнее к измерению угловой скорости и может быть использовано в машинах и агрегатах для непосредственного визуального показания частоты вращения, например, приводного вала и s волоконнооптических. системах телеметрий.

Известен тахометр в виде частичйо заполненного жидкостью вертикального цилиндра.

Недостаток этого тахометра заключаетсяя в том, что угловую скорость рассчитывают по формуле а зависимости от глубины образующейся при вращении цилиндра параболической воронки, т;е. известный тзхометр является непрямопоказыаающим.

Кроме того, при отклонении "цилиндра от вертикали снять показания вообще невозможно, Известно также устройство для измерения скорости вращения; содержащее вертикально расположенный цилиндр с рабочей жидкостью, один из торцов KGTopol0 BbtAoll" нен прозрачным и оптический регистратор выходного сигнала, установленный за прозрачным торцом, Недостаток известного устройства заключается в том, что при отклонениях цилиндра от вертикали снять показания невозможно, так как происходит неупорядоченное завихрение жидкости. Это ограничивает область применения устройства, например, на транспортных средствах.

Цель изобретения — расширение области применения, Поставленная цель достигается тем, что в известном измерителе угловой скорости, содержащем цилиндр с рабочей жидкостью, один из торцов которого выполнен прозрачным и оптический регистратор выходного сигнала, установленный эз прозрачным торцом цилиндра, — последний расположен горизонтально, его прозрачный торец выполнен в виде сферической поверхности, а оптический регистратор вйходного сигнала — в виде сферического экрана с делениями, при этом в качестве рабочей жидкости использую-гся две несмешивающиеся между собой контрастные по цвету кФ4йоненты .

Йз фиг. 1 изображен измеритель, продольный разрез; на фиг, 2-4 вид А íà фиг. 1, Измерительугловой скорости содержит цилиндр 1, полость которого заполиенв рабочей жидкостью 2, а один йз торцов 3 выполнен прозрачным и сФерическим. Перед торцом 3 ус гановлен просветнмй сферйческий экран 4, имеющий шкалу б, щйгрздук рованную в единицах угловой скорости, причем шкала 5 может быть как круговой (фиг. 2 и 3), так и вертикальной (фиг. 4).

Рабочая жидкость 2 состоит из двух несмешивающихся между собой контрастных по цвету компонент, имеющих поверхность

6 раздела. Иэ них нижняя обладает задан5 ными параметрами(вязкостью, текучестью, адгезией к поверхности цилиндра 1), а аеркняя введена для лучшего зрительного восприятйя и кзк успокоитель колебаний поаерхйости 6, поэтому должна быть более

10 легкой. Примеры двухкомпонентных жидкостей: окрашеййая вода и глицерин, минеральйое масло и жидкое стекло и т,п.

Измеритель установлен на подшипниковой опоре 7 и имеет привод, например, в

15 виде гибкого валика 8 от вращающейся детали, угловую скорость которой надо измеPNTb.

Измеритель работает следующим образом.

20 Для измерения угловой скорости используется эффект отклонения поверхности

6 раздела от горизонтали, что обеспечивается свойствами текучести и вязкости жидко" сти, взаимодействующей с вращающейся

25 цилиндрической йоверхностью, Приводящийся ао врещение валиком 8 цилиндр 1 увлекает своей внутренней поверхностью находящуюся там рабочую жидкость 2. При этом на участке подъема относительно гори30 эонтали эта поверхность организует движение жйдкости 2 вверх. а на участке схождения стремится увлечь жидкость 2 вниз.

8 силу гравитации и задайных свойств жидкости 2 ее движение вверх и вниз огра35 ничено, wo этого достаточно, чтобы поверхность раздела 6 отклонилась от горизонтали, Наблюдая через прозрачный торец 3 и просветный экран 4, можно видеть насколь40 ко отклоййлась поверхность раздела 6 от горизонтальных (нулевых) рисок шкалы 5, т.е. определить величину угловой скорости.

Описанный эффект сохраняется для конкретной жидкости 2 в определенном ди45 апаэоне угловых скоростей цилиндра 1, при превышении которых жидкость 2 отбрасывается центробежными силами к стенкам цилиндра 1 и принимает вид кольцевого слоя — измеритель перестает индицировать

50 величину угловой скорости.

Однако измеряемые диапазонй могут быть обеспечены за счет подбора жидкостей 2 с заданными свойствами: более вяэ55 «ие и с повышенной адгезией — для низких оборотоа, более текучие с меньшей адгезией - для повышенных оборотов. Кроме того, уйравлять этим процессом можно путем придайия определенных свойств внутрвнней поверхности цилиндра 1, йапример, б 1749836 6 повышенной или пониженной шероховэто- Цилиндр 1 может быть закреплен соос- . сти и др, но нэ торце вращающегося вала, например.

Поскольку вязкость разных жидкостей примэгничен или приклеен. находится в широких пределах (от 1,79 мПэ« Таким образом, предлагаемый измери с для oÀ<, до 12.1 Па с для глицерина при 5 тель дает наглядное представление о величиТ - 273 К), то и предлэгэемый измеритель не угловой скорости, прост по конструкции и может охватить широкий диапазон измеря- в изготовлении, надежен вследствие отсутстемйх угловых скоростей, вия взаимо движущихся частей.

Таким образом, измеритель может Формуле изобретения представлять собой набор сменных цилин- 10 Измеритель угловой скорости, содержэдров 1 с разной рабочей жидкостью 2, од- щий цилиндр с рэбочей жидкостью. один из ним экраном 4 и единым средством торцов которого выполнен прозрачным. опсоединения с валиком 8. тический регистратор вмедного сигнале, .установленный зэ прозрачным торцом циСферическая форма торца 3 позволяет 15 линдра, о т л и ч э ю шийся тем, что, с при отклонениях оси цилиндре 1 от горизон- целью расширейия области примвнения, тэли нв выходить видимой линии йоверхно- цилиндр расположен горизойтэльно, прости раздела 6 йз поля зрения, как если бы зрэчный торец его выполнен в виде сферизто имело место для плоского торца 3. ческой поверхности, э оптический

Однако с целью упрощения для нвпод- 20 регистратор выходного сигнала — в виде вижных объектов торец 3 и экран 4 могут сферического экрана с делениями, при этом быть выполнены плоскими, э вторая компо- в качестве рабочей жидкости используются нвнта жидкости 2 может быть заменена воз- две несмешивающиеся между собой контрдухом (газом).. эстные по цвету компоненты.

НиЧ ЯРД

Фыг 4

Составитель

Редактор М.блэнэр Техред ММоргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 2593 Тираж Подписное

8НИИЙИ Госудэрственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушскэя нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Йэтент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101