Устройство для измерения углового ускорения вращающихся валов Советский патент 1944 года по МПК G01P15/105 

Предметом настоящего изобретения является устройство для измерения углового ускорения вращающихся валов с номощью неподвижного подковообразного малкита, в зазоре которого вращается связанный с испытуемым валом металлический диск или цилиндр. В известных устройствах такого рода указатель (стрелка) приводится в действие механическим путём. В предлагаемом устройстве об угловом ускорении судят по показанию электрического регистрирующего гйрибора, приключённого к катушке, надетой «а указанный магнит.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого изображена принципиальная конструкция предлагаемого устройства, а на фиг. 2, 3, 4 -другие формы выполнения его.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на размагничивающем действии токов Фуко. Устройство по фиг. 1 состоит из небольшого диска 1 (медного, алюминиевого, латшного или железного), насаживаемого ща испытуемый вал 6, как шкив.

На втулке диска укреплён «а шарикоподшипникахподковообразный малнит или электромагнит 2, в воздушном зазоре которого расположен край диска 1. На полюсных башмаках магнита надеты катушки 3, присоединённые к шлейфу осциллографа 4. Магнит 2 удерживается от вращения концом рычага 5, упирающимся в пол.

При вращении диска 1 в нём наводятся токи Фуко, действующие размагничивающим образом на магнит 2. Для более сильного размагничения можно шунтировать полюсные :наконечникн магнитк ым шуктом 7 (фиг. 2.). Вследствие уменьшения потока магнита в катушках 3 будет наводиться э. д. с., величина которой пропорциональна скорости уменьшения потока магната.

Размагничивающее действие токов Фуко пропорционально скорости вращания диска 1. Поэтому можно написать

, ().

где ш - угловая скорость вращения диска.

Э. д. с. катушек 3 будет равна

dФdco . dw

е - W -- li, ko -, (1)

at dt - dt

T. e. осциллограф запишет кривую ускорения вала 6.

Изобретатель предлагает использовать подобное устройство для закиси кривой вращающего момента при разбеге. Эта кривая является весьма важной характеристикой короткозамкнутого асинхронного двигателя, в особеиности для стан остроителы-юй промышленности. Существующие методы онятия этой кривой либо весьма кропотливы, либо требуют весьма дорогого добавочного оборудования, причём известные приборы нуждаются в длительной наладке, показания их неустойчивы и, кроме того, они требуют точного соединения испытуемого двигателя со сне)иальным таходинамо. Вследствие этого кривые вращающего момента снимаются по большей части только для опытных двигателей серии, а возможные производстварэные отклонения от опытных двигателей п-роходят вне заводского контроля. Предлагаемое устройство даёт возможность no.iyчать осциллограммы вращающего момента при разбеге, причём ие требуется «и специальных таходиiiiaMo, ни усилителей, и само присоединение прибора осуществляется насадкой его иа конец вала (щанодобие шкива).

Как известно, угловое ускорение при разбеге асинхронного двигателя вхолостую пропорционально вращающему моменту двигателя, а следовательно на основании равенства (1) можно написать:

е k М,(2)

т. е. щлейф осциллографа 4 запишет «еносредствеино кривую моманта при разбеге, ие требующую дальнейшей расшифровки. Кривую числа оборотов, требующуюся при таких исследованиях, мож«о лолучить также при помощи данного устройства, если кроме обычного шлсйфа нрисоединнть к прибору enie флюксметрический шлейф (такой шлейф был в 1927 г. разработан и испытан в ВЭИ В. А. Трапезниковым).

Предлагаемое устройство но существу является дисковым тормозом, однако добавочщъш тормозной момент, развиваемый им, очень

(невелик и ие превышает момента от таходинамо, в особенности при небольших скоростях, представляющих (наибольший интерес. Поэтому условия разбега можно считать одинаковыми с пуском вхолостую.

Вместо диска в данной конструкции может быть примеиён также и цилиндр (фиг. 3), причём в качестве такового может быть использован, например, шкив двигателя.

В конструкции по фиг. 2 катушка 3 может быть помещена (на мага;итном шунте 7.

УстрОЙство можно видоизме кить согласно фиг. 4, на которой нредставле ны видоизменённые полюсные башмаки магнита с катушками. Как видно, разница от конструкции по фиг. 1 и 2 состоит лишь в том, что здесь полюсные нако1неч1;ики расщеилены на два: (набегающий 8 и сбегающий 9, причём катушки находятся па каждой половине расщеп.чёыного полюса. Благодаря такому расположению прибор действует от поперечной реакции токов Фуко, вследствие чего может быть применён диск с большим удельл ым сопротивлением.

Изобретатель указывает кга следуюгцие преимущества предлагаемого устройства: 1) прямое получение кривой моманта без обработки и добавочиых построений, 2)лёгкость присоединения к испытуемому валу и отсутствие необходимости точной уста-новки, соединения муфтой и т. п., требующихся при таходинамо, 3) постоянство показаний и отсутствие необходимости в кропотливой регулировке, 4) простота и дешевизна, 5) возможность нриД1е не1ния для массового коптроля.

П р е; д м е т изобретена я Устройство для измерения углового ускорения вращающихся ва;юв при помощи неподвижного подковообразного магнита, в зазоре которого вращается связанный с валом металлический диск или ци-тиндр, отличающееся тем, что на магнит надета катушка, соединёкиая с электрическим регистрируасщим прибором, по показанию которого судят об угловом ускоре нии.

а иг. 1

1/

i

5 -

ff.

S.

1

;,-:

Н Ц ; I i ;Тг