Устройство для измерения углового ускорения вращающихся валов

 

СССР

Класс 42о, 17 № б 3581

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений

А. И. Москвитин

Устройство для измерения углового ускорения вращающихся валов

Заявлено 21 мая 1941 г. в Наркомэлектропрога за ¹ 43737 (306910) Опубликовано 30 апреля 1944 года у креплен на подковообПредметом настоящего изобретения является устройство для измерения углового ускорения вращающихся валов с помощью неподвижного подковообразного маг нита, в зазоре которого вращается связанный с испытуемым валом металлический диск или цилиндр. В известных устройствах такого рода указатель (стрелка) приводится в действие механическим путем. В предлагаемом устройстве об угловом ускорении судят по показанию электрического регистрирующего врибора, приключенного к катушке, надетой на указанный магнит.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого изображена принципиальная конструкция предлагаемого устройства, à на фиг. 2, 3, 4 — другие формы выполнения его.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на размагничивающем действии токов Фуко.

Устройство по фиг. 1 состоит из небольшого диска 1 (медного, алюминиевого, латунного или железного), насаживаемого иа испытуемый вал 6, как шкив.

На втулке диска шарикоподшипниках разный магнит или электромагнит 2, в воздушном зазоре которого расположен край диска 1. На полюсных башмаках магнита надеты катушки 3, присоединенные кшлейфу осциллографа 4. Магнит 2 удерживается от вращения концом рычага 5, упирающимся в пол.

При вращении диска 1 в нем наводятся токи Фуко, действующие размагничивающим образом на магнит 2. Для более сильного размагничения можно шунтировать полюсные наконечники магнитным шуьтом 7 (фиг. 2.). Вследствие уменьшения потока маг нита в катушках 3 будет наводиться э. д. с.. величина которой пропорциональна скорости уменьшения потока магнита.

Размагничивающее действие токов Фуко пропорционально скорости вращения диска 1. Поэтому можно написать

Ф =- 1, (1 — и), где а — угловая скорость вращения диска.

Э. д. с, катушек 3 будет равна с1Ф do> с,(о е =- — г — — =- );,г — — =- 1; — —, (1)

dt dt dt т. е. осциллограф запишет кривую ускорения вала 6.

¹ 63581

Изобретатель предлагает использовать подобное устройство для записи кривой вращающего моме(нта при разбеге, Эта кривая является весьма важной характеристикой ксроткозамкнутого асинхронного двигателя, в особеености для ста(нкостзоительной промышленности.

Существующие методы с(нятия этой кривой лиоо весьма кропотливы, либо требуют весьма дорогого добавочного оборудования, причем известные приборы нуждаются в длительной наладке, показания их неустойчивы и, кроме того, они требуют точного соединения испытуемого двигателя со специальным таходинамо. Вследствие - того кривые вращающего момен(а снимаются по большей части только для опытных двигателей серии, а возможные производстве!(ные отклонения от опытных двигателей проходят вне заводского контроля. Предлагаемое устройство дает возможность полу-:.ать осциллограммы вращающего момента при разбеге, причем не требуется,ни специальных таходима 10, ни усилителей. и само присоеди(нение прибора осуществ.-яется насадкой его на конец вала (наподобие шкива).

Как известно, угловое ускорение при разбеге асинхронного двигателя вхолостую пропорционально вращающему моменту двигателя, а следсвательно на основании равенства (1) ilomHO написать: е==й М, (2) т. е. шлейф осциллографа 4 запишет непосредственно кривую моментаа при разбеге, не требующую дальнейшей расшифровки. Кривую (ясла оборотов, требующуюся при таких исследованиях, мож;ю полу.(ить также при помощи данного устройства, если кроме обычного шлейфа присоеди(нить к прибору е!це флюксметрический шлейф (TBкой шлейф был в 1927 г, разработан и испытан в ВЭИ В. Л. Трапезниковым).

Предлагаемое устройство по существу является дисковым тормозом, однако добавочный тормозной момент, развиваемый им, очень! невелик и не превышает х!ох!ента от таходинамо, в особе»(ности при небольших скоростях. представляющих IHBHooëüøèé интерес. Поэтому условия разбега можно считать одинаковыми с пуском вхолостую.

Вместо диска в дан(ной конструкции может быть применен также и

«или(ндр (фиг. 3), причем в качестве такового может быть использован, например, шкив двигателя.

В конструкции по фиг. 2 катушка 3 может быть помещена (1:à .шг(1(итнсм и!унте 7.

Устройство мо5кно видоизменить согласно фиг. 4, на которой представле(ны видоизмененные полюсные башмаки магнита с катушка.!и.

Как видно, разница от конструкции

11о фиг. 1 и 2 состоит лишь в том, что здесь полюсные накснеч,;:ики расщеплены на два: (набегающий 8 и сбегающий 9, причем катушки находятся па к11ждой половине расщег1ле(.(ного пол!оса. Благодаря такому расположению прибор действует от поперечной реакции токов

Фуко, вследствие чего может быть применен диск с большим удельным сопротивлением.

Изобретатель указывает (на следующие преимущества предлагаемого устройства: 1) прямое получение кривой момегнта без обработки и добавочных построе(ний, 2) легко" ть присоединения к испытуемому валу и отсутствие необходимости -;o÷lloé установки, соединения муфтой и т. п., требующихся при таходинамо, 3) постоянство показаний и отсутствие необходимости в к-„оцотливой регулировке, 4) простота и дешевизна, 5) возможность прих!е(не,1:!ия д 151 массового контроля, Предмет изобретени»

Устройство для измере(ния углового ускорения враща1ощихся HBлов при помощи неподвижного подковообразно "o магнита, в зазоре которого вращается связанный с валом металлический диск или цил11ндр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на магнит надета катушка, соедине(иная с электрическим регистр11ру1сщим прибором, по показанию которо!о судят об угловом усксре1(ии.

К..авторскому свидетельству № 63581

:Еиг. 1

Фиг. 2, .-

Фиг. 4

Фиг. 3

ТсхН. редактор М. С. Бондарев (амтв . редактор Д. А. Михайлов

Л101629 Подписано к печати 14/VII 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 73

Типография Госпланнздата, пм. Воровского, Калжа