Устройство для измерения физико-химических параметров вала при его вращении Советский патент 1987 года по МПК B23B25/06 

объекта, расположенного на торце полого вала 1, а выходным концом 18 - с регистрирующим прибором 4 j, Кабель в своей средней части 17 петлеобразно изогнут, а его концы 15, 18 расположены вдоль оси вращения и направлены в одну сторону. Полый приводится во вращение от приводного вала 5 через дифференциальную планетарную передачу, в стяжке 9 водила которой установлена средняя часть 17 кабеля.

1

Изобретение относится к измерителзьной технике и может быть использовано

J

для передачи на неподвижный регистрирующий прибор данных о различных параметрах вращающегося вала, напри- мер о температуре или давлении.

Целью изобретения является повьпие- ние точности и надежности измерений за счет ликвидации возможности скручивания.

На чертеже приведена конструкция устройства.

Устройство содержит полый вал 1, н котором размещен блок 2 датчиков измеряемых параметров, соединенный гибким кабелем 3 с регистрирующим прибором 4 (прибор 4 и блок 2 датчиков показаны условно). Полый вал 1 размещен со- осно приводному валу 5 двигателя и соединен с ним дифференциальной пла- нетарной передачей, состоящей из водила, которое включает укрепленную на валу двигателя 6 подшипниковую опору 7, соединенную стяжками 8 и 9 с с подшипниковой опорой 10 (т.е. вклю- чает элементы 7-10), и системы зубчатых шестерен 11-14.

На валу двигателя 6 установлена шестерня 11, которая находится в зацеплении с шестерней 12, установлен- ной на стяжке 8.

На стяжке 8 также установлена шестерня 13, которая находится в зацеплении с шестерней 14, расположенной на полом валу 1, которьй уста- новлен соосно в подшипниковой опоре 10. Соотношение диаметров зубчатых шестерен 11 и 12, 13 и 14 выбрано таким образом, чтобы передаточное отноПередаточное отношение от водила к полому валу равно 1:2, а направления вращения водила и прлого вала совпадают Выходной конец кабеля скручивается за счет вращения своего входного вала и раскручивается за счет вращения ней своей части водилом.При указанных условиях выходной конец кабеля остается Неподвижным, что обеспечивает связь подвижного объекта с неподвижным регистратором коротким отрезком кабеля 1 ил.

2

шение от водила к полому валу было равно 1:2.

Входной конец 15 кабеля.3 от блока датчиков 2 выведен через центр полого вала 1 вдоль оси вращения и далее через стяжку 9, в которой для прохода кабеля 3 имеется отверстие,- образованное внутренним кольцом подшипника 16. Затем в средней своей части кабель 3 развернут в обратном направлении по отношению к направлению его выхода из полого вала 1, образуя тем самым петлеобразно изогнутую среднюю часть 17 кабеля 3, которая расположена эксцентрично оси вращения вала. При этом выходной конец 18 кабеля 3 проходит через под держивающий подшипниковый узел 19, соосный полому валу 1, и соединяется с прибором 4.

Двигатель б установлен на раме 20

Устройство работает следующим образом.

Полый вал 1 вместе с блоком датчиков 2 приводится во вращение приводным валом 5 электродвигателя 6 чере.з систему зубчатых шестерен 11- 14. Входной конец 15 кабеля 3, связанный с блоком 2 датчиков измеряемых параметров и размещенный в полом валу 1 вдоль его оси, вращается с той же угловой скоростью, что и полый вал 1..

Петлеобразно изогнутая средняя часть 17 кабеля 3, увлекаемая стяжкой 9, вращается в том же направлении, что и полый вал 1, с угловой скоростью в два раза меньше угловой

31323240

скорости полого вала 1. В результате указанного соотношения 2:2 скоростей вращения полого вала 1 и стяжки 9 водила, а также вращения их в одну

л т н .,

изогнутой средней частью кабеля обес- печивают указанное расположение ка- /0 беля в пространстве и такую циклограмму его движения, при которых один конец кабеля вращается, а другой не вращается о В данном устройстве передача информации с -блока 2 датчиков

сторону, выходной конец 18 кабеля 3, сдача, на водиле которой установлен проходящий через подшипниковый узелсоосный приводному валу полый вал, 19, остается без вращения, что позво- также связь водила с петлеобразно ляет монтировать выходной конец 18 кабеля 3 на неподвижном приборе 4. Подшипниковый узел 16 в стяжке 9 и неподвижный поддерживающий подшипниковый узел 19 предохраняет кабель 3 от истирания вследствие наличия некоторого знакопеременного скручивания кабеля в местах прохода через J5на прибор 4 осуществляется без раз- соответствующие отверстия под угломр ва гальванической связи с помощью не более 180. элемента связи, в качестве которого

Принцип работы кабеля 3 можно по-выступает короткий отрезок кабеля, яснить следующим образом..обладающий малой и стабильной вели- Предположим, что входной конец 15 70чиной полного сопротивления. Поэтому кабеля 5 скручивается вдоль оси вра-потери сигнала в кабеле также незна- щения на угол di/. При этом вследствиечительны, что повышает точность изме- достаточной осевой жесткости кабелярения. Кроме того, на коротком от- выходной его конец 18 поворачиваетсярезке кабеля наводится малый шумовой на угол (-d t/) . Если при этом одновре-25сигнал, что повышает отношение сиг- менно повернуть среднюю часть кабелянала к шуму, а следовательно, и на3 вокруг оси вращения вала 1 в ту же сторону, что и его входной конец 15 на угол dif, то суммарный угол скручивания входного конца 15 кабеля 3 составляет 2d t/ td if + d Ц 2d f, a суммарный угол скручивания неподвижного конца 18 кабеля 3 равен О d (-d() 0. Если скручивание входного конца 15 и средней части 17 кабеля 3 производить непрерывно с угловыми скорое гями соответственно

дежность измерений.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства точность и 30 надежность измерения возросла в три раза.

Формула изобретения

35

Устройство для измерения физико- химических параметров вала при его вращении, содержащее привод вращения и гибкий кабель, входной конец которого соединен с блоком датчиков, ус- лении, то при этом выходной конец 18 40 тановленных на валу, а выходной ко2dLf - dt/ ... г ui и -J- ш в одном направкабеля будет оставаться без вращения.

Таким образом, расположение кабеля в виде петлеобразно изогнутого отрезка, концы которого расположены вдоль оси вращения в одном направлении, а средняя часть - эксцентрично оси вращения полого вала, а также вращение средней- части кабеля и полонец - с регистрирующим прибором, отличающееся, тем, что, с целью повьшения точности и надежности измерения, привод вращения выпол- 45 ней в виде дифференциальной передачи, водило которой снабжено полым валом, установленным с возможностью его вращения относительно водила со скоростью, большей в два раза, при этом

го вала в одном направлении со ско- 50 входной и выходной концы кабеля рас- ростью 1:2 обеспечивают связь расположенных на вращающемся валу датчиков с неподвижным прибором 4 без вращения выходного конца кабеля. Он

положены вдоль оси вращения полого вала, а средняя часть кабеля установлена в водиле эксцентрично оси вращения полого вала.

ВНИИПИ Заказ 2903/13

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, .ул. Проектная, 4

лишь несколько скручивается относительно среднего положения под углом не более 180°. ., Дифференциальная планетарная переизогнутой средней частью кабеля обес- печивают указанное расположение ка- /0 беля в пространстве и такую циклограмму его движения, при которых один конец кабеля вращается, а другой не вращается о В данном устройстве передача информации с -блока 2 датчиков

сдача, на водиле которой установлен соосный приводному валу полый вал, также связь водила с петлеобразно J5на прибор 4 осуществляется без раз- гальванической связи с помощью элемента связи, в качестве которого

дежность измерений.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства точность и надежность измерения возросла в три раза.

Формула изобретения

нец - с регистрирующим прибором, отличающееся, тем, что, с целью повьшения точности и надежности измерения, привод вращения выпол- ней в виде дифференциальной передачи, водило которой снабжено полым валом, установленным с возможностью его вращения относительно водила со скоростью, большей в два раза, при этом

входной и выходной концы кабеля рас-

положены вдоль оси вращения полого вала, а средняя часть кабеля установлена в водиле эксцентрично оси вращения полого вала.

Тираж 975 Подписное

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи на неподвижный регистрирующий прибор данных о раз, личных параметрах вращающегося вала, например о давлении или температуре, : Цель изобретения - повышение точное ти и надежности измерения за счет ликвидации возможности скручивания гибкого кабеля. Гибкий кабель 3 входным концом 15 соединен с датчиками 2 Ю IS |СЛ rs /7 САЭ to 00 Ю 4;; S 20