Универсальное устройство для измерения передаточного отношения механических передач

 

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения угловых скоростей вращающихся валов и передаточных чисел механических передач, преимущественно, ременных передач и последующего подбора оптимальной мощности электропривода различных силовых установок, а также может использоваться как наглядно-демонстрационное пособие для научно-исследовательской деятельности студентов старших курсов ВУЗов при изучении технических дисциплин.

Сущность п.м.: устройство снабжено индивидуальным источником питания для подключения стробоскопа, который входом подключен к индивидуальному источнику питания, и выходом - к тахометру, причем датчики числа оборотов вращения валов подключены к тахометру через бесконтактные датчики, а в качестве исследуемой механической передачи использованы приводимые в движение от индивидуального электропривода круглоременная, клино-ременная и зубчато-ременная передачи с закрепленными на ведущем и ведомом валах, по меньшей мере, тремя шкивами разного диаметра для обеспечения возможности передачи вращения и разного крутящего момента на различных дискретных режимах работы исследуемой ременной передачи, подключенной с возможностью независимого повторно-кратковременного включения и индивидуального исследования при прямом и реверсивном вращении. 1 п. ф-лы, 1 фиг. илл.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения угловых скоростей вращающихся валов и передаточных чисел механических передач, преимущественно, ременных передач и последующего подбора оптимальной мощности электропривода различных силовых установок, а также может использоваться как наглядно-демонстрационное пособие для научно-исследовательской деятельности студентов старших курсов ВУЗов при изучении технических дисциплин.

Передаточным отношением (числом) ременной передачи принято считать отношение угловых скоростей ведущего и ведомого валов с закрепленными на них шкивами ременной передачи при прямом или реверсивном вращении.

Известен компьютерный скоростемер, состоящий из измерительного прибора, соединительного кабеля и измерительной базы, с размещенными на ней двумя оптоэлектронными датчиками, в котором измерительным прибором является звуковая карта персонального компьютера, к звуковым каналам которой через линейный вход карты подсоединены два датчика, состоящие из ламп накаливания и фотодиодов, соединенных между собой последовательно (см, например, патент РФ на полезную модель 47528, кл. G01P 3/22, опубл. 27.08.2005).

Однако такое устройство имеет достаточно сложное конструктивное исполнение, высокую материалоемкость и требует в эксплуатации высококвалифицированного технического обслуживания.

Известно устройство для измерения параметров движения контролируемого объекта, содержащее источник сканирующего сигнала, контролируемый объект, блок датчиков, генератор опорной частоты, счетчик времени прохождения мерных интервалов и устройство отображения, причем сканирующий сигнал источника после его модуляции движущимся объектом поступает на вход датчика, выход генератора опорной частоты соединен со вторым входом счетчика, а также аналого-цифровой преобразователь (см, например, патент РФ на полезную модель 76717, кл. G01P 3/64, опубл. 27.09.2008).

Однако это устройство имеет невысокую точность измерений, обусловленную дискретным характером вычислений.

Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения передаточного отношения механических передач, содержащее датчики числа оборотов вращения валов, подключенные входами через блоки питания, коммутации и индикации к стабилизированному источнику питания, а выходами - к программируемому оптико-электрическому тахометру (см, например, патент РФ на полезную модель 95133, кл. G01P 3/48, опубл. 10.06.2010).

Однако по своему функциональному назначению данная конструкция имеет достаточно ограниченную сферу применения.

Сущность заявляемой полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью технического результата, который выражается в расширении функционально-технологических возможностей устройства за счет обеспечения исследования механических передач, в том числе ременной, зубчатой, фрикционной или цепной передач, что обеспечивает возможность последующего подбора оптимальной мощности электропривода различных силовых установок.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения передаточного отношения механических передач, содержащее датчики числа оборотов вращения валов, подключенные входами через стабилизированный источник питания, блоки коммутации и индикации к блоку управления, а выходами - к программируемому оптико-электрическому тахометру, снабжено индивидуальным источником питания для подключения стробоскопа, который входом подключен к индивидуальному источнику питания, и выходом - к тахометру, причем датчики числа оборотов вращения валов подключены к тахометру через бесконтактные датчики, а в качестве исследуемой механической передачи использованы приводимые в движение от индивидуального электропривода круглоременная, клиноременная и зубчато-ременная передачи с закрепленными на ведущем и ведомом валах, по меньшей мере, тремя шкивами разного диаметра для обеспечения возможности передачи вращения и разного крутящего момента на различных дискретных режимах работы исследуемой ременной передачи, подключенной с возможностью независимого повторно-кратковременного включения и индивидуального исследования при прямом и реверсивном вращении.

Заявленная совокупность существенных признаков находится в прямой причинно-следственной связи к достигаемому результату.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.

Предложенное устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано существующими техническими средствами и соответствует установленным условиям патентоспособности полезной модели.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.

На чертеже представлена функциональная блок-схема заявленного устройства.

Универсальное устройство для измерения передаточного отношения механических передач содержит датчики 1, 2, 3 числа оборотов вращения шкивов ведущего вала ременной передачи и датчики 4, 5, 6 числа оборотов вращения шкивов ведомого вала, подключенные входами через стабилизированный источник питания 7, блоки коммутации 8 и индикации 9 измеряемого звена к блоку управления 10, а выходами - к программируемому оптико-электрическому тахометру 11, причем валы исследуемой ременной передачи, на которых смонтированы указанные датчики числа оборотов вращения, подключены к соответствующим приводам вращения 12, 13 и 14 исследуемых ременных передач.

Заявленное устройство снабжено индивидуальным источником 15 электропитания для подключения стробоскопа 16, который входом подключен к индивидуальному источнику питания 15, и выходом - к оптико-электрическому тахометру 11 для обеспечения возможности контактного контроля измеряемых параметров, причем датчики числа оборотов вращения валов подключены к тахометру через бесконтактные датчики с возможностью бесконтактного контроля измеряемых параметров, а в качестве исследуемой механической передачи использованы приводимые в движение от индивидуального электропривода круглоременная, клиноременная и зубчато-ременная передачи с закрепленными на ведущем и ведомом валах, по меньшей мере, тремя шкивами разного диаметра (условно не показаны) для обеспечения возможности передачи вращения и разного крутящего момента на различных дискретных режимах работы исследуемой ременной передачи с возможностью установки исследуемой ременной передачи на различных шкивах, подключенной с возможностью независимого повторно-кратковременного включения, необходимого для индивидуального исследования ременной передачи при ее прямом и реверсивном вращении.

Кроме ременной передачи, в качестве исследуемой механической передачи может быть применена также зубчатая, фрикционная или цепная передача.

Структурно устройство состоит из механической и электрической части. Электрическая часть состоит из электродвигателя, управления электродвигателем, блоком питания, датчиков числа оборотов валов, коммутации и световой индикации валов и наконец, встроенным программируемым прибором измерения количества оборотов в минуту (тахометром).

Также на каждом шкиве имеются черно - белые метки для измерения частоты вращения вала с помощью стробоскопа (бесконтактный метод).

Работа предложенного устройства осуществляется следующим образом.

Для исследования передаточных отношений механических передач оператору необходимо включить устройство и запустить в действие передачу, подлежащую исследованию. С помощью органов управления, в зависимости от условий эксперимента оператор устанавливает указанную или произвольную скорость движения передачи. Выбирает исследуемое звено передачи и контролирует выбор с помощью соответствующего светового индикатора программируемого оптико-электрического тахометра. Определяет скорость (угловую, циклическую и др. параметры) данного звена, ориентируясь на световое табло электронной индикации. По выполнении всех этапов измерений определяемых условиями эксперимента, оператор производит вычисление и анализ полученных данных.

Таким образом, заявленная конструкция обеспечивает расширение функционально-технологических возможностей устройства за счет обеспечения исследования разновидностей механических передач, таких как ременная, зубчатая, фрикционная или цепная передача, что позволяет осуществить последующий подбор оптимальной мощности электропривода различных силовых установок.

Предложенное устройство является современной экспериментальной базой, позволяющей проводить исследовательскую и научно-методическую работу, а также достаточно наглядно и эффективно помогает усвоению учебного материала студентами ВУЗов, изучающими технические дисциплины.

Устройство для измерения передаточного отношения механических передач, содержащее датчики числа оборотов вращения валов, подключенные входами через стабилизированный источник питания, блоки коммутации и индикации к блоку управления, а выходами - к программируемому оптико-электрическому тахометру, отличающееся тем, что оно снабжено индивидуальным источником питания для подключения стробоскопа, который входом подключен к индивидуальному источнику питания и выходом - к тахометру, причем датчики числа оборотов вращения валов подключены к тахометру через бесконтактные датчики, а в качестве исследуемой механической передачи использована приводимая в движение от индивидуального электропривода ременная передача с закрепленными на ведущем и ведомом валах, по меньшей мере, тремя шкивами разного диаметра для обеспечения возможности передачи вращения и разного крутящего момента на различных дискретных режимах работы исследуемой ременной передачи, подключенной с возможностью независимого повторно-кратковременного включения и индивидуального исследования при прямом и реверсивном вращении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и предназначено для передачи движения между валами с параллельными осями
Наверх