Устройство для определения угла закручивания вала или взаимного углового смещения двух синхронно-вращающихся валов Советский патент 1948 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относится к устройствам для определения угла закручивания вала или взаимного углового смещения двух синхронно вращающихся валов.

Согласно изобретению, в воздушном зазоре между двумя магнитами, укрепленными на контролируемом валу (или валах), помещена обмотка, имеюндая форму рамки и расположенная тангенциально относительно вала таким образом, чтобы при отсзтствин закручивания вала или смещения валов силовые линии магнитного потока перемещались вдоль ее проводников и не создавали в ней э.д.с., а при возникновении закручивания или смещения возникало искажение магнитного поля, создающее составляющую потока, аксиальную обмотке н зависящую по величине от угла закручивания вала (или рассогласования валов).

Характерной особенностью устройства является также то, что обмотка закреплена так, что может поворачиваться на оси рамки (короткозамкнутой или с концами, выведенными на регулируемое сопротивление) или сплощного металлического кольца. В другой модификации обмотка выполняется неподвижной с целью использования индуктируемой в ней переменной электродвижущей силы для питания измерительного прибора.

На фиг. 1 и 2 схематически изображены две проекции устройства, а на фиг. 3 - вариант устройства.

Валы 1 к 2 двух механизмов связаны между собой с помощью пружины 6 или упругого стержня, который закручивается в угол, за№ 70675- 2 висящий от величины передаваемого зсилия. На валах укреплены (или механически связаны с ними) два магнита 3 и 4. Междз иолюсами магнитов установлена на осях подвижная рамка 5 со стрелой. Рамка может быть выполнена либо в виде сплошного металлического короткозамкнутого кольца, либо она может представлять собой подвижную систему обычного магнитоэлектрического прибора.

Если угловое смешение валов отсутствует, т. е. пружина не деформирована, то магниты своими полюсами расположены точно один нро1ИВ другого и силовые линии движутся вдоль рамки, не пересекая ее поперек, вследствие чего в ней не будет иидуктнроваться э.д.с. При наличии нагрузки пружина 6 начнет закручиваться, магниты сместятся друг относительно друга и рамка с указателем отклонится под действием возникаюш.ей в ней переменной электродвижущей силы. При :-:том отклонение рамки будет зависеть не только от величины передаваемого усилия, но и от абсолютного значения скорости вращения валов, т. е. в итоге от передавае.мой мощности.

Выводы обмотхи подвижной системы замыкаются либо накоротко, либо на регулируемое сопротивление, которым можно в широких пределах регулировать величину отклонения рамки (чувствительиость прибора).

Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве генератора переменного тока с тем, чтобы измерительный прибор вынести отдельно, как это изображено иа фиг. 3, причем э.д.с. такого генератора может быть иолучена нропорииоиальной либо моменту на валу, либо непосредственно мощности. В этом случае между полюсами вращающихся магнитов 3 н 4 взамен подвижной рамки устанавливается неподвижиая катушка 7, которая снабжена сердечником 8 из ферромагнитного материала. В цепь обмотки включен обычный измерительный прибор, расположенный на любом расстоянии от места устаиовки геиератора, например детекторный прибор 9.

Для иолучения параллельного магннтного поля нет необходимости встрогой ндеитнчности магнитов 5 и 4, что вообще не легко осуи;ествить. Как показал опыт, нужный эффект может быть достигнут )егулирова1 нем предварительного начального взаимного углового положения магиитов.

Как уже указывалось, основное назначение прибора - измерение взаимного углового смещения двух синхронио вращаюш.ихся валов (в частности, измерение усилий на валу и мощности). Однако прибор может быть также использован и для измерений величин расхождения скоростей вращения этих вслов. В последнем случае отклонение прибора будет иериодически меиятьея, причем частота этих отклопений будет соответствовать значениям разности скоростей (скольжения), и эта разность может быть определена с большой точностью.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения угла закручивания вала или взаи,:иого углового смещения двух синхронно вращающихся валов, о тличаю шееся тем, что в воздушном зазоре между двумя мапнгтгми, укреилеиными на контролируемом валу (или валах), помещена обмотка, имеющая форму рамки и расположенная тангенциально относнте.льно вала таким образом, чтобы при отсутствии закручивания вала и. смеще1п-1я валов снловые линии магннтного нотока ггеремещались вдоль

ее проводников и не создавали в ней э.д.с., а при возникновении закручивания или смещения возникало искажение магнитного поля, создающее составляющую потока, аксиальную обмотке и зависящую по величине от угла закручивания вала (или рассогласования вялов).

2.Форма выполЕ1ения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что обмотка выполнена либо в виде поворотной на оси рамки (короткозамкнутой или с концами, выведенными на регзлируемое сопротивление), либо в виде сплощгюго мета.т.тического ко.пьца.

3.Форма выполнения устройства по п. 2, отличающаяся тем, что обмотка выполнена неподвижной с целью использования индуктируемой в ней переменной электродвижущей еи.лы для питания измерите; ьного прибора.

ziffirc:

2

Lb и

- 3 -Л 70675

,