Устройство для измерения напряжений в частях машин Советский патент 1960 года по МПК G01B7/24 

Известны устройства для измерения механических напряжений в частях машин при их работе, основанные на использовании ряда электрических датчиков смещения, устанавливаемых в различных местах на поверхности проверяемой части машины под различными углами друг к другу, и измерительного прибора, суммируюшего сигналы датчика.

Отличительная особенность предложенного аналогичного устройства, предназначенного для измерения сложных деформаций в колоннах мош,ных прессов, в котором в качестве датчиков деформаций использованы сельсины или враш,ающиеся трансформаторы, заключается в том, что в нем применены расположенные в одной плоскости со сдвигом в 90° по окружности колонны пять датчиков, два из которых установлены на одном валу. Первичные обмотки двух датчиков предназначены для питания переменными токами со сдвигом в 90°, а к их вторичным обмоткам подключены три остальных датчика так, чтобы напряжение на выходе одного из них было пропорционально напряжению растяжения колонны, а двух других - пропорционально ее изгибаюш.ему усилию.

На фиг. 1 схематически изображено расположение датчиков на колонне пресса; на фиг. 2 - электрическая схема предложенного устройства.

Принцип действия предложенного устройства заключается в выделении из сложной деформации колонны двух ее составляюш.их, пропорциональных соответственно значениям растягиваюпдих и изгибающих Зцд; напряжений, независимого из.мерения этих составляющих и последующего арифметического суммирования электрических сигналов, пропорциональных деформациям, а следовательно, и напряжениям. При этом изгибающие напряжения измеряются в плоскости действия изгибающего момента.

№ 129375- 2 Суммарное напряжение в колонне равно сумме напряжений изгиба и растяжения по формуле:

cv,u w.3t I растСельсины-датчики /, 2, 3, 4 - 4 установлены на колонне в четырех диаметрально противоположных точках по двум вааимно-нерпендикулярным направлениям (фиг. 1), причем сельсины 4 и 4 сидят на общем валу.

Сельсины 1 2. 3 л 4, 3 4 работают попарно в трансформаторном режиме.

Сельсины-датчики 1, 2, 3 и 4 служат для измерения напряжения изгиба, а сельсин 4, работающий в паре с сельсином 3, - для измерения растяжения. Роторные обмотки сельсинов 4 и 3 соединены между собой так, что получаемое данной парой рассогласование пропорционально той составляющей деформации колонны, которая связана с действием растягивающих нанряжений.

Для получения достаточной точности измерения сельсины должны работать в пределах углов поворота, не превьпнающих 30°.

Первичные обмотки сельсинов 1 к 3 (фиг. 2) питаются перемепным током сети, первый - непосредственно, а второй через фазорегулятор 5 со сдвигом в 90°. К выходным трехфазным обмоткам сельсинов 1 и 3 подключены трехфазные обмотки трех остальных сельсинов: 2 к /; 4 и 4 к 3.

Выходные нанряжения сельсинов 2 н 4 подключены последовательно к выпрямителю 6. Их суммарное выпрямленное напряжение подключено последовательно с выпрямленным выпрямителем 7 выходным напряжением сельсина 4 к зажимам 8, к которым подключены измерительный прибор п реле.

Кроме того, напрял ение переменного тока с выходов сельсинов 2 и 4 поданы на две пары отклоняющих пластин катодного осциллографа (не изображенного на схеме), подключенных к зажимам 9 к 10 устройства через фазочувствительные усилители // и /2 и фазосдвигаюи1ее устройство 13.

Выпрямители 6 и 7 н конденсаторы 14 и 15 фильтра установлены в связи с тем, что суммирование выходных напряжений датчиков изгиба и растяжения должно быть арифметическим.

Выходной сигнал, поданный на параллельно включенные реле и вольтметр, служит для визуального контроля по .к- Сигналы, поданные на электронно-лучевую трубку, предназначены для визуального контроля за направлением эксцентрицитета и величиной изгибающих моментов.

Фазосдвигающее устройство 13 компенсирует действие фазорегулятора 5, так как сдвиг фаз на 90° между выходными напряжениями сельсинов 2 и 4 в цепи второго сигнала не нужен. На экране трубки получается изображение вектора угла 0, модуль которого и направление (направление эксцентрицитета) подсчитываются по соответствующим формулам.

Показания трубки позволяют производить изменение эксцентрицитета нагрузки в указываемом направлении, с целью сведения его к минимому (например, сдвиг штампов).

Предмет изобретения

Устройство для измерения напряжений в частях мащин, например, в колоннах мощных прессов, при помощи установленных на их поверхности электрических датчиков деформации, например, по типу сельсинов или вращающихся грансформаторов, о т л и ч а ю щ е с с я тем, что, с целью раздельного измерения в сложной деформации колонны составляющих напряжений изгиба и растяжения, в нем применены расположенные в одной плоскости со сдвигом в 90° по окружности колонны нить датчиков, два из которых установлены на одном валу: первичные обмотки двух датчиков предназначены для питания переменными токами со сдвигом в 90°, а к их вторичным обмоткам нодключены три остальных датчика так, чтобы напрянсение на выходе одного из них было пропорционально напряжению растяжения колонны, а двух других - пропорционально ее изгибающему усилию.