Устройство для измерения физико-химических параметров вала при его вращении

(19 4 В 23 В 25/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКОСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВАЛА ПРИ ЕГО ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 15.07.87. Вюл. У 26 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения(56) РТМ 27-00-3-72 Машины и обору-дование продовольственные. Применение метода тензометрирования, М., 1972, с, 110, рис. 11.22. ХИМИЧЕ ВРАЩЕНИИ (57) Изобретени тельной технике зовано для пере регистрирующий ,личных параметр например о давлЦель изобретени ти и надежности ликвидации возм гибкого кабеля. ным концом 15 с относится к измерии может быть испольачи на неподвижный рибор данных о разх вращающегося вала, нии или температуре. - повышение точнос измерения за счет жности скручивания Гибкий кабель 3 входединен с датчиками 2132324 объекта, расположенного на торце полого вала 1, а выходным концом 18 с регистрирующим прибором 4 Кабель в своей средней части 17 петлеобразно изогнут, а его концы 15, 18 расположены вдоль оси вращения и направлены в одну сторону. Полый вал 1 приводится во вращение от приводного вала 5 через дифференциальную планетарную передачу, в стяжке 9 водила которой установлена средняя часть 17 кабеля. 0Передаточное отношение от водила к полому валу равно 1:2, а направления вращения водила и пологовала совпадают Выходной конец кабеля скручивается за счет вращения своего входного вала и раскручивается за счет вращения средней своей части водилом.При указанных условиях выходной конец кабеля остается неподвижным, что обеспечивает связь подвижного объекта с неподвижным регистратором коротким отрезком кабеля 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи на неподвижный регистрирующий прибор данных о различных параметрах вращающегося вала, например о температуре или давлении.Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений за счет ликвидации воэможности скручивания. ОНа чертеже приведена конструкция устройства,Устройство содержит полый вал 1, на котором размещен блок 2 датчиков измеряемых параметров, соединенный гибким 1 кабелем 3 с регистрирующим прибором 4 (прибор 4 и блок 2 датчиков показаны условно). Полый вал 1 размещен соосно приводному валу 5 двигателя и соединен с ним дифференциальной пла О нетарной передачей, состоящей из водила, которое включает укрепленную на валу двигателя 6 подшипниковую опору 7, соединенную стяжками 8 и 9 с с подшипниковои 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- ЗО ной на стяжке 8.На стяжке 8 также установлена шестерня 13, которая находится в зацеплении с шестерней 14, расположенной на полом валу 1, который уста- З новлен соосно в подшипниковой опоре 10. Соотношение диаметров зубчатых шестерен 11 и 12, 13 и 14 выбрано таким образом, чтобы передаточное отношение от водила к полому валу былоравно 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 о установлен на раме 20,Устройство работает следующим образом.Полый вал 1 вместе с блоком датчиков 2 приводится во вращение приводным валом 5 электродвигателя 6 через 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 угловой13232 ВНИИПИ Заказ 2905/13 3скорости полого вала 1. В результате указанного соотношения 2;2 скоростей вращения полого вала 1 и стяжки 9 водила, а также вращения их в одну сторону, выходной конец 18 кабеля 3, проходящий через подшипниковый узел 19, остается без вращения, что позволяет монтировать выходной конец 18 кабеля 3 на неподвижном приборе 4. Подшипниковый узел 16 в стяжке 9 и 10 неподвижный поддерживающий подшипниковый узел 19 предохраняет кабель 3 от истирания вследствие наличия некоторого знакопеременного скручивания кабеля в местах прохода через 15 соответствующие отверстия под углом не более 180Принцип работы кабеля 3 можно пояснить следующим образом.Предположим, что входной конец 15 рО кабеля 5 скручивается вдоль оси вращения на угол д у. При этом вследствие достаточной осевой жесткости кабеля выходной его конец 18 поворачивается на угол (-й ), Если при этом одновременно повернуть среднюю часть кабеля 3 вокруг оси вращения вала 1 в ту же сторону, что и его входной конец 15 на угол Й , то суммарный угол скручивания входного конца 15 кабеля 3 30 составляет 2 дд + й ч= 2 д 1, а суммарный угол скручивания неподвижного конца 18 кабеля 3 равен 0 й Ч+ (-йМ) = О. Если скручивание входного конца 15 и средней части 17 кабеля 3 производить непрерывно с угловыми скорос тями соответственно 2 с 1 4 с 1д 1= 2 ы и - = и в одном направс 1лении, то при этом выходной конец 18 40 кабеля будет оставаться без вращения.Таким образом, расположение кабеля в виде петлеобразно изогнутого отрезка, концы которого расположены 45 вдоль оси вращения в одном направлении, а средняя часть - эксцентрично оси вращения полого вала, а также вращение средней части кабеля и полого вала в одном направлении со ско ростью 1:2 обеспечивают связь расположенных на вращающемся валу датчиков с неподвижным прибором 4 без вращения выходного конца кабеля. Он55 40лишь несколько скручивается относительно среднего положения под углом не более 180Дифференциальная планетарная передача, на водиле которой установлен соосный приводному валу полый вал, а также связь водила с петлеобразно изогнутой средней частью кабеля обеспечивают указанное расположение кабеля в пространстве и такую циклограмму его движения, при которых один конец кабеля вращается, а другой не вращается, В данном устройстве передача информации с блока 2 датчиков на прибор 4 осуществляется без разрыва гальванической связи с помощью элемента связи, в качестве которого выступает короткий отрезок кабеля, обладающий малой и стабильной величиной полного сопротивления. Поэтому потери сигнала в кабеле также незначительны, что повьппает точность измерения. Кроме того, на коротком отрезке кабеля наводится малый шумовой сигнал, что повышает отношение сигнала к шуму, а следовательно, и надежность измерений.Таким образом, при использовании предлагаемого устройства точность и надежность измерения возросла в три раза.Формула изобретенияУстройство для измерения физико- химических параметров вала при его вращении, содержащее привод вращения и гибкий кабель, входной конец которого соединен с блоком датчиков, установленных на валу, а выходной конец - с регистрирующим прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и надежности измерения, привод вращения выполнен в виде дифференциальной передачи, водило которой снабжено полым валом, установленным с воэможностью его вращения относительно водила со скоростью, большей в два раза, при этом входной и выходной концы кабеля расположены вдоль оси вращения полого вала, а средняя часть кабеля установ. лена в водиле эксцентрично оси вращения полого вала.Типаж 975 Подписное