SU928231A1 - Датчик угловой скорости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерению параметров движени  и может быть использовано дл  измерени  скорости вращени  преимущественно машин, снаб женных системами принудительной смаз ки, например в автомобильной технике В насто щее врем  дл  измерени  скоростей вращени  широко используют с  датчики скорости с различного рода источниками тока tl, например, пневматические 2 и гидравлические. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемым задачам  вл етс  гидравлический датчик скорости, который содержит статор , ротор с отверсти ми, расположен ными соосно с отверсти ми статора, и струйный элемент, вход которого соединен с источником давлени  недостаткам известного устройст ва следует отнести малую точность и чувствительность в нижней зоне рабочего диапазона измер емых скоростей . Цель изобретени  - повышение точности измерени  низких скоростей и чувствительности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что ротор выполнен в виде.полого плоского диска, внутренн   полость которого сообщаетс  с системой смазки , на образующей поверхности диска расположено одно или несколько сопл, а чувствительный элемент выполнен в виде упругой пластины, на которой закреплен посто нный магнит. На фиг, 1 дана конструкци  датчика; на фиг. 2 - то же, вариант выполнени ; на фиг. 3 - вид А на фиг.1; на фиг. - графики выходного сигнала датчика. Датчик состоит из ротора 1 с заполненной жидкостью кольцевой полостью , посредством ступицы 2 закрепленного на контролируемом валу 3, и чувствительного элемента в виде неподвижного геркона и посто нного магнита 5, установленного на подпружи392

ненном поворотном рычаге 6 с осью поворота 7. В наружной цилиндрической стенке ротора 1 имеютс  сопла 8 по числу импульсов выходного сигнала на один оборот контролируемого вала 3. Ножки геркона подключены к выходным клеммам датчика (на фиг. 1 не показаны),

Дл  использовани  в датчике отработанной смазочной жидкости, поступающей , например, к контролируемому валу 3, ротор 1 может устанавливатьс  вблизи опорного подшипника 9 вала 3, смазка которого осуществл етс  через форсунку 10, сообщенную с системой принудительной смазки (не показана) каналом 11, Направление движени  смазочной жидкости в полост ротора 1 через зазоры между телами качени  подшипника показано стрелкой Б.

Ротор 1 имеет разгрузочное отверстие 12, ограничивающее уровень жидкости в нем, дл  исключени  ее сброса через правый борт, привод щего к ложным срабатывани  геркона .

Дл  исключени  ложных срабатываНИИ под действием брызг жидкости, отбрасываемых соседними детал ми, между герконом k и ротором 1 может дополнительно устанавливатьс  экран 13 с прорезью дл  прохода струи 1 к рычагу 6.

Возможны различные варианты взаимного расположени  ротора 1, геркона и подвески магнита 5. При расположении ротора и геркона в перпендикул рных плоскост х по фиг. 1 рычаг 6 имеет в средней части площадку шириной В (см., фиг. 3), ось симметрии которой лежит в плоскости осей сопл 8. Тонкими лини ми и стрелкой В показана траектори  движени  струи 1 вдоль площадки.

Сопла 8 и геркон k могут также лежать в одной плоскости (см. фиг. 2), а рычаг 6 подвески магнита 5 может быть выполнен в виде плоской пружины , ход которой под действием струй из сопл 8 ограничен упорами 15 и 16. Ротор 1 на фиг. 2 показан в разрезе по плоскости расположени  сопл на фиг. 1. Окрух(ность 16 изображает свободную поверхность кольца жидкости в роторе при его вращении. На фиг.2 видны также выходные клеммы,17 датчика , подключенные к ножкам геркона .

14

Датчик работает следующим образом

При вращении вала 3 ротор 1 заполн етс  смазочной жидкостью, прошедшей .через подшипник 9 либо через самосто тельный питатель (не показан). Под действием центробежных сил жидкость вытекает из полости ротора 1 через сопла 8 компактными радиальными стру ми (например, четырьм  по фиг. 2). При встрече струи 14 с рычагом 6 на последний действует сила, завис ща  от кинетической энергии струи, котора  вызывает поворот рычага 6 (или изгиб при выполнении его в виде плоской пружины по фиг, 2) в сторону геркона 4. При приближении посто нного магнита 5, закрепленного на рычаге 6, геркон 4 замыкаетс . После прекращени  действи  струи 14 магнит 5 отходит от геркона 4 в исходное положение, и последний размыкаетс . Таким образом, прохождение каждой струи 14 мимо геркона 4 вызывает его срабатывание, при этом число срабатываний за один оборот ротора 1 равно числу сопел 8, При включении геркона 4 в электрическую цепь на клеммах I7 возникнет последовательность пр моугольных импульсов (см. фиг. 4), частота которых, кратна  измер емой угловой скорости, и  вл етс  выходным параметром датчика .

Длительность периода, в течение которого геркон 4 замкнут при перпендикул рном его расположении относительно ротора, зависит от ширины Е площадки на рычаге 6 и может измен тьс  за счет ее подбора.

Помимо различных вариантов взаимного расположени  геркона 4 и подвески магнита 5 относительно ротора 1, возможны также варианты датчика с использованием нормально замкнутого геркона, размыкаемого под действием струи 14 и т.д.

Claims (3)

1. Из изложенного очевидно, что, ввиду большой кинетической энергии струи, вытекающей из сопл, посто нного магнита 5 (в пределах потребностей реальных герконов) не имеют существенного значени  дл  динамики срабатывани  геркона, так как их инерционные силы незначительны. Поэтому дл  повышени  мощности выходного сигнала может быть выбран любой геркон, способный коммутировать требуемую электрическую мощность, и дл  него подобран соответствующий маг59 , нит. в известных же датчиках увеличение магнитов ограничено габаритами ротора, на котором они установлены. Кроме того, чувствительность датчика в пределах допустимой дл  конкрет ного геркона частоты коммутаций более стабильна, taK как скорость отвода магнита зависит лишь от парамет ров его подвески, тогда как при вращении магнитного пол  и чувствительность падает на высоких частотах изза уменьшени  времени прохождени  по люса ротора мимо геркона. Преимуществом датчика  вл етс  также вoз JOжнocть получени  нескольких импульсов на один оборот при одном магните за счет количества сопл. Количество потребл емой датчиком жидкости меньше, чем, например, у гидравлических роторных датчиков с трубками Пито. Формула изобретени  Датчик угловой скорости, преимущественно дл  механизмов с системой принудительной смазки, содержащий ротор и чувствительный элемент с посто нным магнитом и неподвижным герконом , отли чающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  низких скоростей и чувствительности , ротор выполнен в виде полого плоского диска, внутренн   полость которого сообщаетс  с системой смазки,на образующей поверхности диска расположено одно или несколько сопл, а чувствительный элемент выполнен в виде упругой пластины,на которой закреплён посто нный магнит. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Агейкин Д.И. Датчики контрол  и регулировани . М., 19б5, с. 725.
2. 2.Патент США № STtlOlS, кл. 73/506, 1976.
3. 3.Авторское свидетельство СССР К , кл. G 01 Р 3/26, 1976 (прототип).