Измеритель скорости Советский патент 1985 года по МПК G01P3/02 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам измерения скорости с помощью механических средств путем сравнения двух скоростей с использованием дифференцигольной передачи, и может быть использовано в скоростемерах локомотивных.

Известен измеритель скорости в виде тахометра с грибовидным фрик1щоном ГО

Недостатками измерителя являются неравномерность шкалы прибора и низкая его надежность из-за наличия фрикционного зацепления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель скорости скоростемера локомотивного ЗСЛ9, который содержит оси постоянной и измеряемой скороетей, указатель скорости, механизм прерывистого движения и дифференциальный механизм, одно из центральных колес которого кинематически i связано с осью измеряемой скорости, а водило кинематически связано с осью указателя скорости 23.

Недостатком известного измерителя скорости является его низкая точность измерения, что связано с перио дическим отключением от оси измеряемой скорости дифференциального механизма для возвращения его в исходное состояние, при этом измерения носят дискретньй характер, который обуславливает появление методической погрешности. .

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для достижения поставленной цели в измерителе скорости, содержащем оси постоянной и измеряемой скоростей, указатель скорости, механизм прерывистого движения и дифференциальньй механизм, одно из центральных колес которого кинематически связано с осью измеряемой скорости, а водило кинематически связано с осью указателя скорости, второе центральное колесо дифференциального механизма связано с осью постоянной скорости через механизм прерывистого движения, которьй выполнен в виде колеса с размещенной на нем собачкой свободно сидящего на оси указателя скорости и кинематически связанного с осью постоянной скорости, неподвижного упора и закрепленного на

оси указателя скорости колеса с закрепленр{ым на его торце дополнительны упором, кинематически связанного с водилом диффереггциального механизма. На фиг. 1 изображена кинематическая схема измерителя скорости; на фиг. 2с«, 6) - схема работы механизма прерывистого движения.

Измеритель скорости (фиг. 1) со-держит ось 1 измеряемой скорости, колесо 2 оси измеряемой скорости, колесо 3, колесо А первое центральное, ось 5 постоянной скорости вращения, колесо 6, колесо 7.ведущее, упор 8 подвижный, упор 9 неподвижный, собачку 10 прыгающую, храповик 11 первый, ось 12 полую, колеса 13 и 14, колесо 15 второе центральное, водило 16, колесо 17, колесо 18 задатчика угла прерывания, храповик 19 второй, собачку 20 фиксирующую, сателлиты 21 и ось 22 указателя скорости.

Указанные элементы образуют два основных механизма: 1) дифференциальный, в состав которого входят колеса 4, 15, сопрягающиеся с сателлитами 2 1 и закрепленные своими осями на водиле 16; 2) прерывистого движения, состоящий из узлов задатчика угла прерывания, содержащего колесо 18 с упором 8: ведущего, состоящего из колеса 7 с собачкой 10 с пальцем и роликом, ведомого, состоящего из храповика 11, оси 12, калеса 13 и храповика 19 с собачкой 20.

Принцип работы механизма прерывистого движения иллюстрируется на фиг. 2. Исходное состояние механизма показано пунктирным изображением собачки 10 (фиг. 2а). При повороте колеса 7 по часовой стрелке на угол ci собачка 10 своим роликом натыкается на упор 9. Происходит переброс собачки 10 в положение, когда ее зуб попадает во впадину между зубьями храповика 11. Благодаря этому движение колеса 7 начинает передаваться храповику 11. Теперь при повороте колеса 7 (фиг. 26) вместе с ним поворачивается храповик 11 (на угол oi J) до тех пор, пока собачка 10 своим роликом не наткнется на упор 8, который способствует перебросу собачки 10 и тем самым останову храповика. При дальнейшем повороте колеса 7 храповик остается неподвижным до тех пор, пока собачка 10 3 споим роликом не наткнется на упор 9. Значение угла oL ,таким образом, зависит от положения упора S относи тельно упора 9. Далее процесс повторяется. Работу измерителя скорости рассм рим для трех состояний измеряемой скорости: с ускорением, без ускорения, со снижением. В первом режиме в начальный момент времени.(фиг. 1) от оси 1 движение передается через колеса 2 и 3 на колесо 4j движение от оси 5 через колесо 6 передается на колесо 7 упоры 8 и 9 сближены так, что собач 10 не может войти в зацепление с храповиком 11. При зтом ось 12, а следовательно, и колесо 15 остаются неподвижными. Дифференциал работает как планетарный редуктор и передает движение от оси 1 на водило 16 и че рез колесо 17 на колесо 18, которое поворачивает ось 22 и отводит упор 8 от упора 9. Как только угол между упорами 8 и 9 станет равным углу .зуба храповика 11, собачка 10 попадет во впадину между зубьями храповика 11 и движение от оси 5 будет передаваться через колеса 6 и 7 храповику 11, который повернется на один зуб. На такой же угол повернется ось 12 и колеса 13, 1А и 15. Положение оси 12 зафиксируется храповиком 19 и собачкой 20. В течение следующего оборота колеса 7 начинается первый цикл измерения скорости В начале цикла измерения положение упора 8 не изменяется, следовательно, не изменяется и скорость вращения колеса 15, подводимого со стороны оси 5. Если в течение этого цикла скорость оси 1 будет возрастать то увеличится и скорость вращения колеса 4. Эту скорость компенсируют сателлиты 21, увлекающие водило 16 в сторону вращения колеса 4. Поворот водила 16 через колесо 18 передается на ось 22 и отводит упор 8 от упора 9. При этом увеличивается угол поворота храповика 11 и тем самым скорость вращения колеса 15. Этот процесс повторяется до тех пор, пока скорость колеса 4, сообщаемая ему от осей 1 и 5, не выравняется. В этот момент останавливается водило 16 и ось 22 не поворачивается. 03 Во втором режиме угол поворота оси 22 остается неизменным до тех пор, пока скорость вращения оси 1 не будет изменяться. В третьем режиме в начальный интервал времени при снижении скорости вращения оси 1 и связанного с ней колеса 4 скорость вращения колеса 15 остается неизменной. Разность скоростей вращения этих колес приводит в движение сателлиты 21, которые поворачивают водило 16 против часовой стрелки, в результате чего колесо 18 и ось 22 поворачиваются в ту сторону. Упор 8, установленный на колесе 18, поворачивается на угол, пропорциональньй величине снижения скорости оси 1 за первый интервал времени. При дальнейшем снижении скорости оси 1 проце.сс измерения повторяется и длится до тех пор, пока упоры 8 и 9 не сблизятся настолько, что собачка 10 не сможет войти в зацепление с храповиком 11 (как это описано для начального интервала первого режима). Поэтому указатель скорости достигает нулевого значения шкалы с ошибкой, определяемой размером зуба храповика 11. С такой же ошибкой начинается отсчет скорости при ее возрастании от нулевого значения. Таким образом, в измерителе скорости на дифференциальный механизм постоянно передается вращение от .оси измеряемой скорости, в результате чего исключается методическая погрешность измерения. Кроме того, за счет связи водила дифференциального механизма с узлом задатчика прерывания реализуется цепь обратной связи, которая позволяет компенсировать погрешность, возникающую по причине износа элементов кинематической цепи. Тем самым повышается параметрическая надёжность измерителя скорости. Использование-изобретения в локомотивных скоростемерах позволит более четко выдерживать график движения железнодорожных составов благодаря более высокой точности измерения скорости движения, а также снизить затраты на ремонт скоростемеров за счет повышения их надежности.

S

фиг: 2

ИЗЖРИТЕЛЬ СКОРОСТИ, содержащий оси постоянной и измеряемой скоростей, указатель скорости, меxaHHSNi прерывистого движения ,и дифференциальный механизм, одно из центральных колес которого кинематически связано с осью измеряемой скорости, а водило кинематически связано с осью указателя скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, второе центральное колесо дифференциального механизма связано с осью постоянной скорости через механизм прерывистого движения, который выполнен в виде колеса с размещенной ней собачкой, свободно сидящего на оси указателя скорости и кинематически связанного с осью постоянной Скорости, неподвижного упора и зак(Л репленного на оси указателя скорости колеса с закрепленным на его торце дополнительным упором, кинематически связанного с водилом дифференциального механизма. О5 -vj 01 ср 00 н-4