Устройство для измерения усилий зацепления движителей очистных комбайнов

 

Изобретение относится к измерительной технике Цель изобретения - повьшение точности измерения усилий в зацеплении движителей и определение точки их приложения. Устр-во для изг: мерения усилий зацепления движителей очистных комбайнов включает рейку 1 с зубьями 2, на которых размещены тензодатчики, и звездочку 5. Каждый зуб 2 вьтолнен.с вертикальным пазом 11 для образования С-образной формы зуба 2. Располо:|сен паз 11 со стороны звездочки 5 и имеет длину, превьппающую половину длины зуба 2. При взаимодействии зуба звездочки с зубом 2 рейки 1 на рабочую грань зуба 2 воздействуют усилия зацепления, которые можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие силы . Последние воспринимаются тензодатчиками, установленными на гранях зуба 2. Площадь сопряжения зуба 2 с основанием рейки не превышает четверти площади основания зуба, 11 ил. § О) со со со 4;: О5 to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН (д) 4 Е 21 С 29/02

j г а с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (юг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlP ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4022010/22-03 (22) 12.02 ° 86 (46) 30.05.88. Бюл. !! 20 (71) Донецкий политехнический институт (72) Н.Г.Бойко, И.А.Горобец, В.Г.Нечепаев, В.Г.Шевцов и А.В.Болтян (53) 621.83 1.4(088.8) (56) Альшиц Л,И. Аппаратура и методы исследования горных машин, М.: Недра, 1969.

Семенов Ю.В. и др. Комплекс стендового оборудования для исследования рабочих параметров движителей бесцепной системы подачи очистных комбайнов. — Сб.: Борные машины и автоматика, ЦНИЭИуголь, 198 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

ЗАЦЕПЛЕНИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ (57) Изобретение относится к измери„„Я0„„1399462 д1 тельной технике. Цель изобретения— повьппение точности измерения усилий в зацеплении движителей и определение точки их приложения. Устр-во для из-. мерения усилий зацепления движителей очистных комбайнов включает рейку 1 с зубьями 2, на которых размещены тензодатчики, и звездочку 5. Каждый зуб 2 выполнен с вертикальным пазом 11 для образования С-образной формы зуба 2. Расположен паэ 11 со стороны звездочки 5 и имеет длину, превьппающую половину длины зуба 2.

При взаимодействии зуба звездочки с зубом 2 рейки 1 на рабочую грань зуба 2 воздействуют усилия зацепления, которые можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие силы. Последние воспринимаются тенэодатчиками, установленными на гранях руба 2. Площадь сопряжения зуба 2 с основанием рейки не превышает четверти площади основания зуба, 11 ил.

1 399462

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим инструментам движителей реечного типа бесцепных систем подачи очистных комбайнов.

Целью изобретения является повышение точности измерения усилий в зацеплении движителей и определения точки их приложения. 10

На фиг. 1 изображено устройство для измерения усилий зацепления движителей очистных комбайнов; на фиг.2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. ?; на фиг. 5 — разрез Г-Г на

I фиг. 3; на фиг.6 — вид Д на фиг. 4," на фиг. 7 — вид Е на фиг. 6; на фиг. 8 — структурно-кинематическая схема зуба рейки„ на фиг. 9 — эпюры изгибающих моментов от составляющих усилий зацепления; на фиг. 10 — схе-. ма соединений тензодатчиков устройства; на фиг, !1 — блок-схема устрой,ства.

Устройство для измерения усилия зацепления движителей очистных комбайнов состоит из рейки 1 с зубьями 2, выполненными С-образной. формы с гранями 3 и 4, расположенными в плоскости установки звездочки 5, рабочей грани 6, взаимодействующей с зубом / звездочки 5 и двух взаимно пересекающихся граней 8 и 9. Зуб 2 установлен на рейке 1 посредством вертикальной балки 10, связанной с торцом грани 9 таким образом, что вертикальный паэ

11 для образования C-образной формы зуба 2 рейки 1 расположен со стороны звездочки 5. На лыске t2 грани 9 па- 40 раллельно граням 3 и 4 установлены тенэодатчики 13 — 15, электрически связанные с тензодатчиками 16 — 18, которые установлены вертикально и симметрично им. Тенэодатчики 13 — 17 соединены по полумостовой тандем-диф-, ференциальной схеме таким образом, что в одном плече полумоста установлены тенэодатчики 13 и 17, а в другом — 14 и 16. Тензодатчики 15 и 18 соединены по полумостсвой дифференциальной схеме. На лыске 19 грани 8 параллельно граням 3 и 4 установлены тензодатчики 20 и 2 1, связанные по полумостовой дифференциальной схеме„

На гранях 3 и 4 зеркально-симметрично устанонлеяяы тенэодатчики 22 — 25,, расположенные параллельно грани 8 и связанные между собой по полумостовой тандем-дифференциальной схеме таким образом, что в одном плече полумоста установлены тенэодатчики 22 и

25, а в другом — 23 и 24. На гранях

26 и 27 вертикальной балки 10 зеркально-симметрично установлены тензодатчики 28 и 29, которые соединены по полумостовой дифференциальной схеме. Теяязодатчики 13 — t8, 20 — 22,24, 25, 28 и 29 посредством усилителей 30 связаны с регистрирующей аппарату рой 31, Устройство для измерения усилий зацепления движителей очистных комбайнов работает следующим образом.

При взаимодействии зуба 7 звездочки 5 с зубом 2 рейки 1 на рабочую его грань 6 воздействуют усилия зацепления, которые можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие силы Р„, P. и Н. Для удобства

Ф рассмотрим действие каждой составляющей силы на зуб 2 раздельно.

Под воздействием усилия Р„ на грань 6 зуба 2 осуществляется деформация граней 6, 8 и 9 вместе с закрепленными на них тензодатчиками

13 — 18, 20 и 21 пропорционально напряжениям, возникающим в них (как указано на эпюре моментов, см. фиг.9).

При этом вследствие дифференциальной схемы установки тенэодатчиков и в результате того, что на грани 8 изгибающий момент постоянен по всей ее длине, и эа счет С-образной формы зуба 2 разностного сигнала между тензодатчиками 20 и 21 не будет, а на регистрирующей аппаратуре 31 появится усиленный тенэоусилителем 30 сигнал лишь от тензодатчиков 13, 14, 16 и 17, пропорциональный их деформациям от усилия Р . Так как соединение тензодатчиков 13, 14, 16 и 17 осуществлено по .тандем-дифференциальной схеме (см. фиг. 10), то на разность сигнала, снимаемого с них, не будет влиять точка приложения усилия Р на грани 6 зуба 2, Тандем-дифференциальная полумостовая схема соединения тензодатчиков позволяет складывать сигналы, полученные посредством тенэодатчиков, находящихся в одном плече, и вычитать сигналы одного плеча иэ другого. Дифференциальная полумостовая схема соединена тензодатчиков позволяет вычитать сигналы одного плеча полумоста из другого.

На тенэодатчиках 15 и 18 будет вы1399462 деляться сигнал об изгибающем моменте силы Рх в горизонтальной плоскости (плоскости ХОУ), что регистрируется на регистрирующей аппаратуре 31.

Так как тензодатчики 22 — 25, установленные на гранях 3 и 4 зуба 2

С-образной формы, соединены по тандем-дифференциальной схеме и расположены зеркально-симметрично, сигналы об их деформациях, вызванных под действием силы Р, будут взаимовычитаться. Под воздействием усилия Р> и вследствие соединения зуба 2 С-образной формы с рейкой 1 посредством вертикальной балки 10 деформируются грани 26 и 27 вертикальной балки 10, на которых установлены тензодатчики

28 и 29. При этом в результате дифференциальной схемы соединения тензодатчиков 28 и 29 на выходе полумоста образуется- сигнал об изгибающем моменте от силы P в вертикальной плосХ кости (см. эпюру моментов на фиг. 9), который, усиливаясь на тензоусилителе 30> регистрируется на регистрирующей аппаратуре 3 1. Зеркально-симметричное расположение тензодатчи„ков 28 и 29 на балке 10 и дифференциальная полумостовая схема их соединения позволяют отстроиться от влилния других деформаций балки 10, возникающих в ней под влиянием кручения от силы Р и других составляющих сил

Р> и Р>. Зная величину усилия Р„и изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, нетрудно определить точку приложения силы Р> на грани 6 зуба 2.

Под действием усилия Р> осуществляется деформация граней 8 и 9 зуба 2 и тензодатчиков 20 и 21, установленных на лыске 19 грани 8. При этом в результате дифференциальной схемы соединения тенэодатчиков 20 и 21 и

С-образной формы зуба 2 рейки i с них снимается сигнал о величине усилия

Р» который усиливается тензоусилителем 30 и регистрируется регистрирующей аппаратурой 31. Вследствие одинаковых напряжений на грани 9 зуба 2

С-образной формы тандем-дифференциальной схемы соединения тензодатчиков 13, 14, 16, 17 и 15, 18, а также зеркально-симметричного их расположения друг к другу (см. фиг. 8), сигнал на них не образуется. Не образуется сигнал и на полумосте иэ тензодатчиков 22 — 25, установленных на граФормула изобретения

Устройство для измерения усилий зацепления движителей очистных комбайнов, содержащее рейку, включающую основание и сопряженные с ним зубья с тензодатчиками, и звездочку, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый эуб рейки выполнен с верти55 нях 3 и 4 зуба 2 вследствие тандемдифференциальной их схемы соединения, зеркально-симметричного расположения и установки их на гранях 3 и 4 зуба 2

С-образной формы. При деформации вертикальной балки 10 от силы P на тен-

У зодатчиках 28 и 29 также не образуется сигнала вследствие закрепления их на гранях 26 и 27 балки 10, связанной с зубом 2. и дифференциальной схемы их соединения.

Под действием усилия Р, действующего на грань 6 зуба 2, деформируются грани 3, 4 и 8 с установленными на них тензодатчиками 20 — 25. Так, в реэульта:е таких деформаций, возникающих благодаря С-образной форме зуба 2, на тензодатчиках 22 — 25 возникает сигнал, пропорциональный величине усилия Р, а на тензодатчиках 20 и 21 в результате их дифференциальной схемы соединения никаких сигналов не образуется. Никаких сигналов не обра25 зуется и на тензодатчиках 13 — 18, 28 и 29 ввиду дифференциальной и тандем-дифференциальной их схем соединения и благодаря С-образной форме зуба 2. Для исключения повреждения тенэодатчиков 13 — 15 на грани 9 и тензодатчиков 20 и 21 на грани 8 последние установлены в выфрезерованных лысках 12 и 19. В результате того, что зуб 2 рейки 1 может начинать контактировать с зубом звездочки 5 сво35 i ей кромкой (т. е. боковым торцом), для воэможности измерения усилий зацепления и точки их приложения при этом вертикальный паз 11 зуба 2 С-образной

4р формы расположен со стороны звездочки 5. Вследствие того, что необходимо измерять одновременно три взаимно перпендикулярных усилия в зацеплении движителей и точки их приложения на рабочей грани 6 без взаимных их влияний, эуб 2 рейки 1 выполнен С-образной формы, установленной на вертикальной балке 10.

1399ч62 кальным пазом, который расположен со стороны звездочки и имеет длину, превышающую половину длины зуба, прнчем площадь сопряжения зуба с основанием рейки не превьппает четверти площади основания зуба.

1399462 иг.

Г-Г

1399462! 399462

Pg д, 1

У

Pz

Фиг.9

1399462

К теиэоупиитеяю илтание

Pgz. 1D

Составитель В. Пушкарский

Редактор Э.Слиган Техред М.Дидык Корректор . р

С,Черни

Заказ 2653/35 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4