Устройство измерения угла поворота энкодеры
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к устройству измерения угла поворота узлов машин, и применяется в горно-шахтной промышленности для измерения угла горизонтального поворота стреловидного исполнительного органа горного комбайна. Устройство измерения угла поворота содержит поворотный узел, имеющий возможность поворота на оси крепления, и датчик угла поворота, вал которого параллелен оси крепления. Поворотный узел кинематически связан через вспомогательную деталь с валом датчика для передачи угла поворота на вал датчика. Кинематическая связь включает в себя отрезок троса, средней частью намотанного в несколько оборотов на вал датчика угла поворота, а своими концами закрепленного с двумя крепежными точками на вспомогательной детали. Крепежные точки равноудалены от продольной оси поворотного узла в его нормальном положении и расположены в горизонтальной плоскости. Трос изготовлен из металла и закреплен с соблюдением его натяжения. Датчик угла поворота размещен на продольной оси поворотного узла в непосредственной близости от оси крепления, установлен вне поворотного узла или на нем, и вспомогательная деталь соответственно имеет или не имеет возможности совместного вращения с поворотным узлом. Конструкция данного устройства проста в изготовлении, ее монтаж можно произвести на горном комбайне с использованием входящей в его конструкцию вспомогательной детали.
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к устройству измерения угла поворота узлов машин, и может применяться в горно-шахтной промышленности для измерения угла горизонтального поворота стреловидного исполнительного органа горного комбайна.
Известно устройство измерения угла поворота по патенту RU 2391583 (опубл. 27.02.2010). Данное устройство содержит поворотный узел, ось которого параллельна и совмещена с осью вала датчика угла поворота. Поворотный узел кинематически связан с валом датчика для передачи угла поворота на вал датчика. Составляющие элементы устройства измерения угла поворота размещены в корпусе сложной для изготовления конструкции. Кинематическая связь представляет собой П-образную раму, неподвижно закрепленную одним концом с валом датчика и своим другим концом - с поворотным узлом.
Недостатком данного устройства является то, что конструкция корпуса и рамы сложна, требует точного соблюдения размеров и возможна исключительно в условиях завода-изготовителя.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в упрощении конструкции устройства измерения угла поворота.
Поставленная задача решена тем, что устройство измерения угла поворота содержит поворотный узел, имеющий возможность поворота на оси, параллельной валу датчика угла поворота. Поворотный узел кинематически связан с валом указанного датчика для передачи угла поворота на вал датчика.
Отличительной особенностью является то, что предусмотрена вспомогательная деталь, через которую поворотный узел кинематически связан с валом датчика, и кинематическая связь включает в себя отрезок троса, средней частью намотанного в несколько оборотов на вал датчика угла поворота, а своими концами закрепленного с двумя крепежными точками на вспомогательной детали.
Предпочтительно то, что крепежные точки равноудалены от продольной оси поворотного узла в его нормальном положении и расположены в горизонтальной плоскости.
Решению технической задачи способствует и то, что трос изготовлен из металла и закреплен с соблюдением его натяжения.
Кроме того, датчик угла поворота размещен на продольной оси поворотного узла в непосредственной близости от оси крепления.
При этом датчик угла поворота установлен вне поворотного узла или на нем, и вспомогательная деталь соответственно имеет или не имеет возможности совместного вращения с поворотным узлом.
Сущность полезной модели иллюстрируется видами сверху устройства измерения угла поворота в двух вариантах его исполнения.
Устройство измерения угла поворота (фиг. 1, 2) содержит поворотный узел 1, например стреловидный исполнительный орган горного комбайна, имеющий возможность поворота на оси крепления 2 в горизонтальной плоскости по стрелке 3. Ось крепления 2 поворотного узла 1 параллельна валу 4 датчика 5 угла поворота. Поворотный узел 1 соединен с валом 4 датчика 5 посредством кинематической связи 6 для передачи угла поворота на вал 4 датчика 5. Датчик 5 угла поворота, преобразующий угол поворота в электрический информационный сигнал, соединен с устройством управления (на чертеже не показано).
Кинематическая связь 6 включает в себя отрезок троса 7, средней частью намотанного в несколько, например два или три, оборотов, на вал 4 датчика 5 угла поворота, а своими концами жестко закрепленного с двумя крепежными точками 8 на вспомогательной детали 9. Крепежные точки 8 равноудалены от продольной оси 10 поворотного узла 1 в его нормальном положении и расположены в горизонтальной плоскости. За нормальное положение принято положение поворотного узла 1, при котором его продольная ось 10 совпадает с продольной осью горного комбайна.
Трос 7 изготовлен из металла и закреплен с соблюдением его натяжения.
Согласно первому варианту исполнения (фиг.1), датчик 5 угла поворота размещен на продольной оси 10 вне поворотного узла 1 в непосредственной близости от оси крепления 2, и вспомогательная деталь 9 имеет возможность совместного вращения с поворотным узлом 1. Штриховыми линиями показано положение троса 7 при перемещении поворотного узла 1 по стрелке 3 на чертеже вверх.
Согласно второму варианту исполнения (фиг. 2), датчик 5 угла поворота размещен на продольной оси 10 на поворотном узле 1 в непосредственной близости от оси крепления 2, и вспомогательная деталь 9 не имеет возможности совместного вращения с поворотным узлом 1.
В обоих вариантах исполнения нормальное положение элементов устройства изображено сплошными линиями.
Монтаж датчика 5 угла поворота и кинематической связи 6 производят на уже выпущенном заводом-изготовителем горном комбайне, имеющем стреловидный исполнительный орган. В качестве вспомогательной детали 9 выбирают входящую в конструкцию горного комбайна деталь, например дисковой или кольцевой формы, с центром на продольной оси 10, размещенную на горизонтальной поверхности сопряженной с поворотным узлом 1 детали, а также имеющую или не имеющую возможность вращения совместно с поворотным узлом 1.
Сначала размещают в подшипниках датчик 5 угла поворота с соблюдением параллельности его вала 4 оси крепления 2 поворотного узла 1. Затем к одной крепежной точке 8 на внешней поверхности вспомогательной детали 9 крепят первый конец троса 7, наматывают несколько, предпочтительно два или три витка, на вал 4 датчика 5 для лучшего зацепления троса 7 с валом 4, и крепят другой конец троса 7 ко второй, предпочтительно диаметрально противоположной, крепежной точке.
Трос 7 устанавливают с натяжением для точной и моментальной передачи поворота узла 1 на вал 4 датчика 5. Поворот узла 1 передается валу 4 посредством троса 7, при этом угол поворота вала 4 преобразуется в электрический информационный сигнал и отправляется на устройство управления.
Выполнение кинематической связи 6 в виде отрезка троса 7, средней частью намотанного в несколько оборотов на вал 4 датчика 5 угла поворота, а своими концами закрепленного с двумя крепежными точками 8 на вспомогательной детали 9, существенно упрощает конструкцию предложенного устройства.
Упрощению конструкции способствует и то, что вспомогательная деталь 9 входит в конструкцию уже выпущенного заводом-изготовителем изделия.
Установка крепежных точек 8 равноудаленными от продольной оси 10 поворотного узла 1 в его нормальном положении, размещение датчика 5 угла поворота на продольной оси 10 поворотного узла 1, а также закрепление троса 7 с соблюдением его натяжения, способствуют точной передаче угла поворота узла 1 на вал 4 датчика 5 угла поворота. Расположение крепежных точек 8 в горизонтальной плоскости необходимо для измерения угла горизонтального поворота поворотного узла 1.
Изготовление троса 7 из металла обеспечивает прочность и надежность кинематической связи 6.
1. Устройство измерения угла поворота, содержащее поворотный узел, имеющий возможность поворота на оси, параллельной валу датчика угла поворота, кинематически связанный с валом датчика для передачи угла поворота на вал датчика, отличающееся тем, что предусмотрена вспомогательная деталь, через которую поворотный узел кинематически связан с валом датчика, и кинематическая связь включает в себя отрезок троса, средней частью намотанного в несколько оборотов на вал датчика угла поворота, а своими концами закрепленного с двумя крепежными точками на вспомогательной детали.
2. Устройство измерения угла поворота по п.1, отличающееся тем, что крепежные точки равноудалены от продольной оси поворотного узла в его нормальном положении и расположены в горизонтальной плоскости.
3. Устройство измерения угла поворота по п.1, отличающееся тем, что трос изготовлен из металла и закреплен с соблюдением его натяжения.
4. Устройство измерения угла поворота по п.1, отличающееся тем, что датчик угла поворота размещен на продольной оси поворотного узла в непосредственной близости от оси крепления.
5. Устройство измерения угла поворота по п.4, отличающееся тем, что датчик угла поворота установлен вне поворотного узла или на нем и вспомогательная деталь соответственно имеет или не имеет возможность совместного вращения с поворотным узлом.
