DE2755424A1

DE2755424A1 - Vorrichtung zum messen des schlupfes

Info

Publication number: DE2755424A1
Application number: DE19772755424
Authority: DE
Inventors: Hans Joerg Dipl Ing Florus; Manfred Schiefer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2755424C2

Description

"Vorrichtung zum Messers des Schlupfes"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum essen des Schlupfes zwischen einer iemenscheibe und einem auf ihr laufenden Riemen, insbesondere zwischen einem Keilriemen und einer Riemen scheibe eines Antriebsmotors.
Bisher verwendete Methoden zum Bestimmten des Schlupfes zwischen einer Riemenscheibe und einem auf ihr laufenden Riemen beschränkten sich auf die Messung von Drehzahl bzw. Geschwindigkeitsverhältnissen und anschließendem Berechnen der Größe Schlupf. Dabei handelte es sich meistens um einen Mittelwert über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche ohne flerechnungsvorgänge das Ablesen der gewünschten Größe ermöglicht und dabei der Messung eines Augenblickswertes möglichst nahe kommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Riemen eine Marke angebracht ist und mit dem Lager der Riemenscheibenwelle ein erster Impulsaufnehmer und ein zweiter Impulsaufnehmer fest verbunden und so angeordnet sind, daß die Verbindungslinien vom Mittelpunkt der Riemenscheibe zu den beiden Impulsaufnehmern einen bestimmten ersten Winkel einschließen und daß die mit dem Riemen umlaufende Marke bei jedem Umlauf einen Impuls in jedem der beiden Impulsaufnehmer erzeugt, dan eine mit der Riemenscheibe konzentrisch umlaufende Impulsscheibe mit wenigstens einer Markierung vorgesehen ist und am Lager der Riemenscheibe ein dritter Impulsaufnehmer so angeordnet ist, daß jede Markierung der Impulsscheibe bei jedem Umlauf einen Impuls in ihm erzeugt, daß ein erster Zeitgeber vorgesehen ist, der ein der Zeit t1 - welche die Marke benötigt, um den ersten Winkel zu durchlaufen - proportionales Signal abgibt, daß ein zweiter Zeitgeber vorgesehen ist, der ein der Zeit t2 - welche die Impulsscheibe benötigt, um sich um einen bestimmten zweiten Winkel zu drehen - proportionales Signal abgibt und daß eine Rechenschaltung vorgesehen ist, in welcher die beiden Signal zu einer Ausgangsgröße nach der Formel s = 1 - ## . ## verknüpft werden, Üblicherweise erfolgt die Berechnung des Schlupfes nach der allgemeinen Gleichung: s = 1 - ## Bezogen auf rotierende Gebilde kann anstelle der Geschwindigkeit v die Winkelgeschwindigkeit w verwendet werden.
Diese ist W = Setzt man s = 1 - ## = 1 - ## : ## oder s = 1 - ## . ## setzt man um : ## = k, so ergibt sich : s = 1 - k ## d.h.: Der Schlupf ist abhängig vom Verhältnis t1 zu t2 ( Idealfall: q 2 # k = 1 Wie aus dieser Gleichung ersichtlich, kann der Schlupf durch Bestimmung der Zeiten tl 1 und t2 ermittelt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem nachfolgend beschriebenen Ausfiihrungsböispiel 7U entnehmen.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine schematische Anordnung der Impulsaufnehmer mit Riemenscheibe und Riemen und Fig. 2: ein schematisches Sctlaltbild der zug,ellEiri;e¢ Meßvorrichtung.
In Fig. 1 ist die Anordnung der Riemenscheibe 1 mit der an ihr konzentrisch befestigten Impulsscheibe 2, auf der sich eine Vielzahl von Markierungen 3 befindet , des Riemens 4 und der auf ihm angeordneten Marke 5 sowie der drei Impulsaufnehmer Al, A2 und A3 dargestellt. Die drei Impulsaufnehmer sind fest mit dem Gehäuse bzw. dem Lager der Riemenscheibenwelle verbunden. Die Impulsübertragung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel induktiv. Die beiden Impulsaufnehmer Al und A2 sind so angeordnet, daß die Verbindungslinien vom Mittelpunkt der Riemenscheibe zu ihnen einen bestimmten ersten Winkel # 1 einschließen. Eine bestimmte Anzahl von Markierungen 3 auf der Impulsscheibe 2 bildet - mit dem Mittelpunkt der Scheibe als Scheitel - einen bestimmten zweiten Winkel (f 2, der in diesem Ausführungsbeispiel gleich gron wie t1 ist.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild der Meßvorrichtung.
Der erste Zeitgeber 6 besteht aus einem RS-Flipflop. Dieses wird von den Impulsen des ersten Impulsgebers A1 gesetzt und von den Impulsen des zweiten Impulsgebers A2 rückgesetzt. An seinem Ausgang erscheint ein der Zeit t1 proportionales analoges Signal, welches in einem nachfolgenden Analog-Digitalwandler 7 in eine digitale Größe.umgewandelt und dem einen Eingang einer digitalen Rechenschaltung 8 zugefiihrt wird. Der zweite Zeitgeber 9 besteht aus einem auf eine bestimmte Impulszahl einstellbaren Frequenzteiler 10, der von den Impulsen des ersten Impulsgebers Al zur Zählung vorbereitet wird und anschließend die vom dritten Impulsgeber A3 kommenden Impulse bis zur eingestellten Zahl abzählt und am Beginn und am Ende des Zählvorganges je einen Impuls an eine bistabile Kippstufe 11 weitergibt, an deren Ausgang - zugleich Ausgang des zweiten Zeitgebers - ein der Zeit t2 proportionales Signal erscheint.
Dieses Signal wird in einem nachfolgenden Analog-Digitalwandler 12 in eine digitale Größe umgewandelt und dem anderen Eingang der digitalen Rechenschaltung 8 zugeführt. Die digitale Rechenschaltung 8 bildet aus den beiden digitalen Größen tl und t2 entsprechend der Formel s = 1 - tl/t2t(k = 1) in an sich bekannter Weise eine der gesuchten Größe s proportionale digitale Größe, die über den Ausgang 13 digital oder über einen Digital-Analogwandler 14 analog anzeigbar ist.
Das dargestellte Ausführungebeispiel ist eine von mehreren möglichen Ausführungsformen der Erfindung. So kann die Rechnung voll analog durchgeführt werden - mit einer Analogrechenschaltung, wodurch auf die Wandler 7,12 und 14 verzichtet werden kann; ebenso ist möglich, die Impulsscheibe 2 mit nur einer Markierung zu versehen und damit den Winkel 2 mit 360 Winkelgraden festzulegen oder andere vorteilhafte Festlegungen zu treffen.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche Vorrichtung zum Messen des Schlupfes zwischen einer Itiemen-' scheibe und einem auf ihr laufenden Riemen, insbesondere zwischen einem Keilriemen und einer lliemenscheibe eines Antrietsmotors, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem riemen eine Marke (5) angebracht ist und mit dem Lager der Riemenscheibenwelle ein erster Impulsaufnehmer (A1) und ein zweiter Impulsaufnehmer (A2) fest verbunden und so angeordnet sind, daß die Verbindungslillien vom Elittelpunkt der Riemenscheibe (1) zu den beiden Impulsaufnehmern einen bestimmten ersten Winkel ( t 1) einschließen und daß die mit dem Riemen umlaufende Marke bei jedem Umlauf einen Impuls in jedem der beiden Impulsaufnehmer erzeugt, daß eine mit der Riemenscheibe konzentriqch umlaufende Impulsscheibe (2) mit wenigstens einer Markierung (3) vorgesehen ist und am Lager der Itiemenscheibe ein dritter Impulsaufnehmer (A3) so angeordnet ist, daß jede Markierung der Impulsscheibe bei jedem Umlauf einen Impuls in ihm erzeugt, daß ein erster Zeitgeber (6) vorgesehen ist, der ein der Zeit tl - welche die marke (5) benötigt, um den ersten Winkel ( i) zu durchlaufen - proportionales Signal abgibt, daß ein zweiter Zeitgeber (9) vorgesehen ist, der ein der Zeit t2 -welche die Impulsscheibe benötigt, um sich um einen bestimmten zweiten Winkel ( L92) zu drehen - proportionales Signal abgibt und daß eine Rechenschaltung (8) vorgesehen ist, in welcher die beiden Signale zu einer Ausgangs größe (s) nach der Formel s = 1 = ## . ## verknüpft werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zeitgeber (6) ein RS-Flipflop ist, welches von den Impulsen des ersten Impulsaufnehmers (Al) gesetzt und von den Impulsen des zweiten Impulsaufnehmers (A2) rückgesetzt wird.
3. Vorrichtung nach Aispruch 1, dadurch gekennzeichnet, dan der zweite Zeitgeber (9) eine bistabile Kippstufe ist, welche von der Markierung (3) der Impulsscheibe gesetzt und rückgesetzt wird.
Bl. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (8) eine Analog-Rechenschaltung ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dnß der zweite Zeitgeber (9) aus einem einstellbaren Frequenzteiler (10) besteht, der auf eine bestimmte Zahl von Impulsen, die der Zahl der über den zweiten Winkel ( 2) verteilten Markierungen auf der Impulsscheibe {2) entspricht, eingestellt ist und daß der Frequenzteiler von den impulsen des ersten Impulsgebers <Al) zur Zählung vorbereitet wird, die mit dem nächstfolgenden Impuls des dritten Impulsaufnehmers (A3) beginnt und mit dem letzten Impuls der voreingestellten Impulszahl endet
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dan dem ersten und zweiten Zeitgeber je ein Analog-Digital-Wandler (7,12) nachgeschaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (8) eine Digital-Rechenschaltung ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechenschaltung (8) ein Digital-Analog-Wsndler (1/t) nachgeschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Winkel ( #1, #2) gleich groß gewählt werden.