Токосъемное устройство

 

пщ769670

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.78 (21) 2638978/24-07 с присоединением заявки № (51) М Кл

H 01R 39/64

СССР по делам изобретанйВ и открытий (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (53) УДК 621.3.047.69 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Голубничий и 3. А. Тыркич

Институт ядерной энергетики АН Белорусской ССР (71) Заявитель

Г отБ

l (54) ТО КО СЪЕл1 НО Е УСТРО И СТВО

ГосУдаРствеииый иомитЕУ (23) QäHo итет

Изобретение относится к технике термоили тензометрии вращающихся элементов, машин и установок, а точнее к устройствам, служащим для передачи показаний вращающихся датчиков на неподвижный регистрирующий прибор.

В практике измерения температур и тензометрии вращающихся элементов машин широко применяются различного рода токосъемные .устройства. В частности, к ним относятся ртутные, индукционные, а также токосъемники, работающие по принципу

«пары трения» (1). Каждому тензо- или термодатчику соответствует индивидуальный канал токосъема. Таким образом, число каналов токосъема зависит от числа коммутируемых цепей и чем больше датчиков необходимо установить на вращающейся детали, тем большее количество каналов токосъема должно иметь токосъемное устройство. В свою очередь увеличение ртутных, индукционных и т. д. каналов влечет за собой увеличение веса и габаритов токосъемного устройства, усложняет изготовление искомого, снижает надежность в работе и снижает точность и достоверность регистрируемых величин в связи с индивидуальными особенностями каждого канала токосъема.

В практике часто приходится сталкиваться с необходимостью регистрации большого количества измеряемых величин, датчики которых вращаются, при этом невозможно использовать торцовые токосъемники, все остальные же типы токосъемных устройств из-за своей громоздкости и ненадежности затрудняют проведение качественного эксперимента.

Известно токосъемное устройство, содержащее токосъемник с двумя каналами связи и переключатель регистрируемых каналов, расположенные на общей втулке (2).

1 Известное устройство имеет следующие недостатки: . отсутствует обратная связь, т. е. без стробоскопа невозможно определить с какого пз регистрируемых каналов снимают2р ся показания; при длительной работе изнашиваются головки микровыключателей, так как включение происходит при «наползании» вращающегося переключателя на головки. 5 Цель изобретения — увеличение надежности и простоты эксплуатации.

Это достигается тем, что сепаратор выполнен в виде диска, микровыключатели объединены по три в группы и установле769670 ны через равные промежутки на одном диаметре на торцовой поверхностп сепаратора, обращенной к токосъемнику.

Группы микровыключателей могут быть расположены в плоскости, перпендикулярной оси перемещения переключателя.

Сепаратор может содержать делитель напряжения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из npo;;Gäíoãо двухканального ртутного токосъемника 1 и вращающегося переключателя регистрируемых каналов 2. В самом общем случае вместо ртутного токосъемника 1 с двумя каналами связи может быть установлено любое передающее устройство, например, емкостный, индукционный и т. д. токосъемники с двумя каналами токосъема. Так как конструкция ртутного токосъемника хорошо известна, то остановимся только на описании конструкции вращающегося переключателя регистрируемых каналов и электрической схеме коммутации токосъе много устройства.

Переключатель каналов 2 состоит из сепаратора 3 дискового типа, изготавливаемого из неэлектропроводного материала, в котором равномерно по окружности в плоскости, перпендикулярной оси токосъемного устройства, установлены группы из трех микровыключателей, один из микровыключателей 4 служит для замыкания цепи слежения за порядок прохождения регистрируемых каналов или для обеспечения обратной связи, а два других микровыключателя 5 служат для замыкания цепи датчика регистрируемой величины (термопара, тензодатчик) . Один из возможных вариантов изготовления сепаратора и компоновки микровыключателей поясняется фиг. 2.

Синхронное включение всех микровыключателей одной группы производится пяткой

6, которая вместе с фиксирующим шариком 7, поднимаемых болтом 8 и пружинной гайкой 9, заключена в корпус 10. Эти элементы в совокупности и составляет непосредственно переключающее устройство.

Корпус переключающего устройства 10 и корпус сепаратора находятся на общей втулке 11, причем корпус сепаратора, а вместе с ним и сепаратор 3 закреплены неподвижно относительно втулки, а корпус переключателя может перемещаться относительно втулки и корпуса сепаратора, при этом непосредственно включение очередной группы микровыключателей происходит при осевом перемещении «пятки» и корпуса, что исключает возможность заламывания головок микровыключателей. Для удобства коммутации в сепараторе установлены кольца 12 и 13, а также, например, омические сопротивления 14, образующие делитель напряжения, назначение которых подробно указано при описании

ЗО

65 электрической схемы и принципа работы предлагаемого токосъемного устройства.

Из опыта эксплуатации подобных токосъемных устройств наиболее работоспособным и удобным пружинным элементом для пружинной гайки 9 является одно- или двухслойный мягкий сил ьфон, обеспечивающий достаточно строгое осевое перемещение переключающего устройства.

Каждый датчик 15 измеряемой величины (см. фиг. 2) через индивидуальную группу из двух микровыключателей 5 электрически связан с кольцами 12, соответствующее данной группе омическое сопротивление 14 электрически связано через микровыключатель 4 с кольцами 13.

Система, включающая термо- или тензодатчики 15 микровыключатели 5 и кольца

12, связана электрически с одним из каналов ртутного токосъемника 16, а система, включающая микровыключатели 4, кольца

13 и омические сопротивления 14 связаны электрически со вторым каналом ртутного токосъемника 17. С первого канала ртутного токосъемника 1б поступает регистрируемый сигнал на измерительный прибор 18.

Второй канал ртутного токосъемника используется для подключения устройства определения номера рабочего канала. Определение номера рабочего канала осуществляется на величине тока через делитель напряжения, изменяющего свое значение ступенчато при переключении рабочих каналов с помощью микровыключателей. Каждому рабочему каналу соответствует строго определенное падение напряжения на делителе, составленном из сопротивлений 14. Величина падения напряжения измеряется с помощью триггеров Шмидта 19. Срабатывание определенного триггера указывает на подключение соответствующего ему рабочего канала к измерительному прибору 18. В зависимости от срабатывания того или иного триггера на световом табло 20 зажигается определенная лампочка (Л, Л, ..., Лд), сигнализирующая о положении переключателя каналов или о номере регистрируемого канала. Не изменяя сущности предлагаемой схемы, вместо светового табло можно установить две индикаторные цифровые, лампы.

Принцип работы данного токосъемного устройства заключается в следующем. Переключение каналов регистрации происходит при осевом нажатии пятки б на головки микровыключателей, что исключает возможность заламывания головок и преждевременный выход из строя каналов регистрации и слежения. Кроме того, при замыкании цепи регистрации контролируемой величины (датчик 15, микровыключатели 5, кольца 12, первый канал ртутного токосъемника 1б, измерительный прибор 18) одновременно замыкается цепь слежения, состоящая из микровыключателей 4, колец

13, омических сопротивлений 14, образую769670

6 щих делитель напряжения, второго канала ртутного токосъемника 17, триггеров

Шмидта 19, лампочек 20 светового табло.

В статическом состоянии вал не вращается, в положении включено находится левая группа из трех микровыключателей (фиг. 3). Причем одновременно включаются как микровыключатели 5, отвечающие за подключение к измерительному прибору

18 датчиков 15, так и микровыключатель

4, замыкающие цепь слежения, так как каждой паре микровыключателей 5 или индивидуальному термо- или тензодатчику соответствует свой микровыключатель 5 обратной связи с последовательно ему включенным омическим сопротивлением 14.

В этом случае на измерительный прибор

18 поступает сигнал от термо- или тензодатчика 15 и одновременно замыкается цепь сигнализации, представляющая собой делитель напряжения, собранный на сопротивление 14, в зависимости от падения напряжения на котором срабатывает определенный триггер Шмидта 19, который в свою очередь включает определенную лампочку 20 светового табло.

В рабочем состоянии вал вращается, при приложении тормозящего усилия к корпусу 10 шарик 7 перемещается по фигурной канавке втулки 11, увлекает за собой корпус 10 и пятку 6, отключают одну группу из трех микровыключателей, при снятии тормозного усилия пружинная гайка стопорит шарик 7 в положении, при котором пятка 6 включает очередную группу микровыключателей 4 и 5, и на измерительный прибор поступает сигнал от следующего термо- или тензодатчика 15, а к цепи слежения подключается соответствующее омическое сопротивление 14, в зависимости от падения напряжения на котором срабатывает настроенный на этот порог срабатывания триггер Шмидта 19, который в свою очередь зажигает свою лампочку

20 на световом табло.

Устройство позволяет улучшить условия труда и повысить надежность эксплуатации при тензо- и (или) термометрии вращающихся элементов машин и установок как в режиме ручной, так и автоматиче1р ской регистрации данных.

Формула изобретения

1. Токосъемное устройство, содержащее

15 токосъемнпк с двумя каналами связи и переключатель регистрируемых каналов, расположенные на общей втулке, переключатель имеет сепаратор с микровыключателем, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и простоты эксплуатации, сепаратор выполнен в виде диска микровыключатели объединены по три в группы и установлены через равные промежутки на одном диаметре на торцевой поверхности сепаратора, обращенной к токосъемнику.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щеес я тем, что группы микровыключателей расположены в плоскости, перпендикулярной

Зр оси перемещения переключателя.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сепаратор содержит делитель напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зедшанидзе Г. П. Измерение температуры вращающихся деталей машин. М., «Машиностроение», 1962.

2. Авторское свидетельство СССР по за4р явке М 2352698/02, кл. Н 01, 39/64, 1975 (прототип).

769670

Составитель В. Чернова

Техред А. Камышникова

Редактор С. Титова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2404/15 Изд. № 525 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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