Устройство для измерения частоты вращения шпинделя хлопкоуборочной машины Советский патент 1990 года по МПК A01D46/18 G11C11/14 H02K21/38 

нополярных импульса в обмотке катушки 6, на фоне синусоидальных токов, наводимых в обмотке полем постоянного

магнита 1. Частота следования одно- полярных импульсов определяет частоту вращения шпинделя 15. 6 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для измерения частоты вращения шпинделей хлопкоуборочных машин. Цель изобретения - повышение надежности, упрощение конструкции, монтажа и эксплуатации. Устройство состоит из постоянного магнита 1, укрепленного на торце ролика 2 шпинделя 15, элемент со смешенной гайкой петлей гистерезиса 3, закрепленный посредством немагнитного кронштейна 4 на поверхности шпиндельного барабана 15 напротив исследуемого ролика 2 шпинделя на радиусе, связывающем центр барабана 15 с исследуемым роликом 2 шпинделем между плоскостями торцов каркаса катушки 6, состоящей из двух половин, охватывающей корпус подшипника 8, вращающегося вала 14. При вращении шпиндельного барабана 15 разъемная катушка остается на подвижной относительно хлопкоуборочной машины катушки 6. Постоянный магнит 1 совершает сложное движение вокруг оси ролика 2 шпинделя и вместе с элементом со смешенной гайкой петлей гистерезиса 3 вокруг оси шпиндельного барабана 15. За каждый оборот ролика 2 шпинделя действующее на элемент со смешенной петлей гистерезиса 3 магнитное поле постоянного магнита 1 изменяется в пределах от U_уст до U_сброс. При этом в элементе 3 происходит два резких скачка намагниченности, соответствующих переходу элемента в состояния "установки" и "сброса". Скачки намагниченности индуцируют два разнополярных импульсов в обмотке катушки 6 на фоне синусоидальных токов, наводимых в обмотке полем постоянного магнита 1. Частота следования однополярных импульсов определяет частоту вращения шпинделя 15.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для измерения частоты вращения шпинделей ю хлопкоуборочных машин.

Цель изобретения - повышение надежности, упрощение конструкции, монтажа и эксплуатации устройства.

На фиг.1 показано устройство для 7 измерения частоты вращения шпинделя хлопкоуборочной машины, общий вид, на фиг.2 - разъемная катушка индуктивности ; на фиг.З - половина разъемной катушки с намотанной секцией ин- 2 дуктивной обмотки и расположенным м ежду плоскостями торцов элементом со смещенной частной петлей гистерезиса (СЧПГ); на фиг.4 - петля гистерезиса элемента СЧПГ, на фиг.5 и 6-2 элемент СЧПГ с выносным магнитопрово- дом при наличии и отсутствии внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом.

Устройство (фиг.1) содержит посто-з янный магнит 1, укрепленный на торце ролика 2 шпинделя, элемент СЧПГ 3, закрепленный посредством немагнитного кронштейна 4 на поверхности шпиндельного барабана 5 и расположенный на диусе, проходящем через центр барабана 5 и ролик 2 шпинделя между плоскостями выступающих торцов раздельного каркаса катушки 6 индуктивности.Каркас катушки 6, служащий выносным маг-4 нитопроводом для элемента СЧПГ 3,разделен плоскостью АА (фиг.2), проходящей через ось катушки 6, на две половины. На каждую половину катушки 6 (фиг.2 и 3) намотаны-секции индуктив-4 ной обмотки 7 таким образом, что витки плотно прилегают к половине каркаса катушки 6, имеющей С-образное сечение. Катушка 6 индуктивности, состоящая из двух половин, охватывает . корпус подшипника 8, укреплена неподвижно относительно рамы барабана на направляющей ползушки колодки 9, при этом соответствующие половины торцов катушки 6 плотно стыкуются между собой и закрепляются (например, при помощи муфты), а концы секций индуктивной обмотки 7, облегающей корпус подшипника 8, соединяются между собой и выводятся к регистрирующему устройству, расположенному неподвижно относительно рамки хлопкоуборочной машины (не показаны).

Элемент СЧПГ 3, характеризующийся смещенной частной петлей гистерезиса (фиг.4) с отвесно вертикальными боковыми ветвями, представляет собой ферромагнитную проволоку длиной 0,5- 3 см (фиг.5 и 6), содержащую две коаксиальные высококоэрцитивную 10 и низкокоэрцитивную 11 области намагничивания с прямоугольной петлей гистерезиса, причем размагничивающее поле образца больше коэрцитивной силы низкокоэрцитивной (области 11, но меньше коэрцитивной силы высококоэрцитивной области 10.

Известны различные конструктивные реализации элемента СЧПГ: бистабиль- ный магнитный провод, состоящий из совместно проволоченных и отожженых композитов, элемент памяти, состоящий из проволоки и осажденной на нее магнитной пленки (например, проволоки Виганда, являющаяся монолитным образцом с образуемыми в результате термомеханической обработки областями с различными магнитными характеристиками и т.д.).

Корпус подшипника 8, соединенный с направляющей ползушки колодки 9, внутренняя 12 и внешняя 13 колодки являются неподвижными относительно выбранной системы (хлокоуборочного аппарата). Шпиндельный барабан 5 укреплен на вращающемся валу 14, проходящему внутри корпуса подшипника 8 ко аксиально ему, причем между валом 14 и корпусом 8 имеется подшипниковая связь. Сбоку по направляющим шпиндельного барабана 5 расположены шпиндели 5, закрепленные относительно барабана 5 посредством подшипника таким образом, что могут вращаться вокруг своих осей. Причем эти оси неподвижны и параллельны относительно оси барабана 5. Шпиндели 15 заканчиваются наверху в виде роликов 2, расположенных на поверхности барабана 5, которые могут соприкасаться с колодками 12 и 13 и осуществлять фрикционную

10

передачу. Направляющая ползушки 9 предназначена для того, чтобы прижать внутреннюю колодку 12 к движущимся относительно нее (при вращении бабарана) роликом 2 и посредством фрикционной связи заставить шпиндели 15 вращаться вокруг собственной оси. Таким образом шпиндели 15 и ролики 2 совершают планетообразное движение - вращаются вокруг своей оси и одновременно вместе с барабаном 5 - вокруг оси корпуса подшипника 8.

При воздействии достаточно сильного внешнего магнитного поля, создаваемого приближающимся постоянным магнитом 1, элемент СЧПГ 3 устанавливается в магнитное состояние насыщения (фиг.5), соответствующее точке установки петли гистерезиса на фиг.4. При этом элемент СЧПГ 3 фактически является постоянным магнитом, так как направления намагниченностей высококоэрцитивной области 10 (напри- 25 устройства, мер, оболочки) и низкокоэрцитивной области 11 (например, сердцевины) совпадают, а магнитный поток замыкается по магнитопроводу катушки 6. При удалении постоянного магнита 1 и уменьшении магнитного поля, воздействующего на элемент СЧПГ 3, до определенной величины Н . , , соответствую- п

создаваемое перемещающимся относител но него постоянным магнитом 1, изменялось в пределах,включающих Н

и Нс„ос элемента СЧПГ 3.

Таким образом, за один оборот ролика 2 шпинделя с постоянным магнитом 1 в элементе СЧПГ 3 происходит два резких скачка намагниченности,со ответствующих переходу элемента в со тояния установки и сброса.При этом элемент СЧПГ 3, находясь все время напротив исследуемого ролика 2 шпинделя, движется снаружи вдоль вне

J5 него диаметра каркаса катушки 6, замыкающего магнитный поток элемента СПЧГ 3 в состоянии насыщения, не соприкасаясь с его торцами. Это позвол ет не контактируя с элементом СЧПГ 3

20 фиксировать скачки намагниченности в виде двух разнополярных электричес ких импульсов в индуктивной обмотке неподвижной относительно рамы хлопко уборочной машины и регистрирующего

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты 30 вращения шпинделя хлопкоуборочной машины, содержащее постоянный магнит элемент со смещенной частной петлей гистерезиса, двухсекционную катушку индуктивности, отличающее- с я тем, что,с целью повышения надежности, упрощения конструкции монтажа и эксплуатации устройства,постоянный магнит установлен на торце ролика шпинделя, а элемент со смещен

35

щей точке сброса петли гистерезиса (фиг.4) высококоэрцитивная область 10 остается намагниченной полем коэрцитивной силы, а низкокоэрцитивная область 11 перемагничивается под действием размагничивающего поля в направлении, обратном направлению намаг-.« ной частной петлей гистерезиса, за- ниченности высококоэрцитивной облас- крепленный посредством немагнитного ти 10. Магнитный поток замыкается внутри СЧПГ 3, обеспечивая минимум внутренней энергии, при этом в индуктивной обмотке 7 будет генерироваться электрический импульс.

Параметры постоянного магнита 1 и элемента СЧПГ 3, расстояние между ни45

кронштейна на поверхности шпиндельного барабана, расположен на радиусе проходящем через центр барабана и ролик шпинделя между плоскостями выступающих торцов разъемного каркаса катушки индуктивности, на каждой поло вине которого расположена секция обмотки, причем части разъемного каркаса катушки, охватывают корпус подшипника, укрепленный неподвижно относительно рамы хлопкоуборочной машины

ми, а соответственно, и внешний диаметр торцов катушки 6 подбираются таким образом, чтобы магнитное поле в месте расположения элемента СЧПГ 3,

10

25 устройства,

4809f

создаваемое перемещающимся относительно него постоянным магнитом 1, изменялось в пределах,включающих Н

и Нс„ос элемента СЧПГ 3.

Таким образом, за один оборот ролика 2 шпинделя с постоянным магнитом 1 в элементе СЧПГ 3 происходит два резких скачка намагниченности,соответствующих переходу элемента в состояния установки и сброса.При этом элемент СЧПГ 3, находясь все время напротив исследуемого ролика 2 шпинделя, движется снаружи вдоль внешJ5 него диаметра каркаса катушки 6, замыкающего магнитный поток элемента СПЧГ 3 в состоянии насыщения, не соприкасаясь с его торцами. Это позволяет не контактируя с элементом СЧПГ 3

20 фиксировать скачки намагниченности в виде двух разнополярных электрических импульсов в индуктивной обмотке 7, неподвижной относительно рамы хлопкоуборочной машины и регистрирующего

устройства,

Формула изобретения

устройства,

Устройство для измерения частоты вращения шпинделя хлопкоуборочной машины, содержащее постоянный магнит, элемент со смещенной частной петлей гистерезиса, двухсекционную катушку индуктивности, отличающее- с я тем, что,с целью повышения надежности, упрощения конструкции монтажа и эксплуатации устройства,постоянный магнит установлен на торце ролика шпинделя, а элемент со смещен

ной частной петлей гистерезиса, за- крепленный посредством немагнитного

ной частной петлей гистерезиса, за- крепленный посредством немагнитного

кронштейна на поверхности шпиндельного барабана, расположен на радиусе, проходящем через центр барабана и ролик шпинделя между плоскостями выступающих торцов разъемного каркаса катушки индуктивности, на каждой половине которого расположена секция обмотки, причем части разъемного каркаса катушки, охватывают корпус подшипника, укрепленный неподвижно относительно рамы хлопкоуборочной машины.

Оа.Ч

ф/tf.J

НеъНуст

б