DE2755424C2

DE2755424C2 - Vorrichtung zum Messen des Schlupfes

Info

Publication number: DE2755424C2
Application number: DE19772755424
Authority: DE
Inventors: Hans Jörg Dipl.-Ing. 7320 Göppingen Florus; Manfred 7000 Stuttgart Schiefer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1986-03-20
Also published as: DE2755424A1

Description

verknüpft werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ist, welches von den Impulsen des ersten Impulsaufnehmers (A 1) gesetzt und von den Impulsen des zweiten Impulsaufnehmers (A 2) rückgesetzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zeitgeber (9) eine bistabile Kippstufe ist, welche von der Markierung (3) der Impulsscheibe gesetzt und rückgesetzt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (8) eine Analog-Rechenschaltung ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 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 (pjj) verteilten Markierungen auf der Impulsscheibe (2) entspricht, eingestellt ist und daß der Frequenzteiler von den Impulsen des ersten Impulsgebers (A 1) zur Zählung vorbereitet wird, die mit dem nächstfolgenden Impuls des dritten Impulsaufnehmers (A 3) beginnt und mit dem letzten Impuls der voreingestellten Impulszahl endet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß 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-Wandler (14) nachgeschaltet ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Winkel (^; ^₂) gleich groß gewählt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen des Schlupfes zwischen einer Riemenscheibe und einem auf ihr laufenden Riemen, insbesondere zwischen einem Keilriemen und einer Riemenscheibe eines Antriebsmotors.

Bisher verwendete Methoden zum Bestimmen 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.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine Messung mögliehst der Augenblickswerte des Schlupfes und eine direkte Anzeige dieser Werte ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS 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 Impulsaufnehmern erzeugt, daß 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 t\ — welche die Marke benötigt, um den ersten Winkel zu durchlaufen — proportionales Signal abgibt, daß ein zweiter Zeitgeber vorgesehen ist, der ein der Zeit i₂ — weiche 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 Signale zu einer Ausgangsgröße nach der Formel

verknüpft werden.

Üblicherweise erfolgt die Berechnung des Schlupfes nach der allgemeinen Gleichung:

S= 1—

Bezogen auf rotierende Gebilde kann anstelle der Geschwindigkeit ν die Winkelgeschwindigkeit ω verwendet werden.
Diese ist

Tl 55

3 4

Setzt man le Größe umgewandelt und dem anderen Eingang der

digitalen Rechenschaltung 8 zugeführt. Die digitale Re-

_ ω2_ _ Jgk_ ._2l chenschaltung 8 bildet aus den beiden digitalen Gröflen

^s='~ o)\ ~ t₂ ' h U und t₂ entsprechend der Formel

oder 5= l-r,/f₂, (Jt=I)

_ JEi. Jl ^{in an sich bekannter} Weise eine der gesuchten Größe 5

^s~ g>\ ' t₂ proportionale digitale Größe, die über den Ausgang 13

io digital oder über einen Digital-Analogwandler 14 anasetzt man um: log anzeigbar ist

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine von

φι _. mehreren möglichen Ausführungsformen der Erfin-

g>\ ~ dung. So kann die Rechnung voll analog durchgeführt

15 werden — mit einer Analogrechenschaltung, wodurch

so ergibt sich: auf die Wandler 7,12 und 14 verzichtet werden kann;

ebenso ist möglich, die Impulsscheibe 2 mit nur einer

_ ,ji_ Markierung zu versehen und damit den Winkel (pi mit

^s= t₂ 360 Winkelgraden festzulegen oder andere vorteilhafte

20 Festlegungen zu treffen.

d. h.: Der Schlupf ist abhängig vom Verhältnis ii zu t₂ ...,

(Idealfall: ^i =^2—^=1). Hierzu 2 Blatt Zeichnung.-31

Wie aus dieser Gleichung ersichtlich, kann der

Schlupf durch Bestimmung der Zeiten i_f und fc ermittelt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Anordnung der Impulsaufnehmer mit Riemenscheibe und Riemen und

Fig.2 ein schematisches Schaltbild der zugehörigen Meßvorrichtung.

In F i g. 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 Impülsaufnehmei· Ai, A 2 und A 3 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 A 1 und A 2 sind so angeordnet, daß die Verbindungslinien vom Mittelpunkt der Riemenscheibe zu ihnen einen bestimmten ersten Winkel g>\ einschließen. Eine bestimmte Anzahl von Markierungen. 3 auf der Impulsscheibe 2 bildet — mit dem Mittelpunkt der Scheibe als Scheitel — einen bestimmten zweiten Winkel gn, der in diesem Ausführungsbeispiel gleich groß wie g)\ 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 A 1 gesetzt und von den Impulsen des zweiten Impulsgebers A 2 rückgesetzt An seinem Ausgang erscheint ein der Zeitt ii proportionales analoges Signal, welches in einem nachfolgenden Analog-Digitalwandler 7 in eine digitale Größe umgewandelt und dem einen Eingang einer digitalen Rechenschaltung 8 zugeführt wird. Der zweite Zeitgeber 9 besteht aus einem auf eine bestimmte Impulszahl einstellbaren Frequenzteiler 10, der von den Impulsen des ersten Impulsgebers A 1 zur Zählung vorbereitet wird und anschließend die vom dritten Impulsgeber A 3 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 pro* portionales Signal erscheint Dieses Signal wird in einem nachfolgenden Analog-Digitalwandler 12 in eine digita-

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen des Schlupfes zwischen einer Riemenscheibe und einem auf ihr laufenden Riemen, insbesondere zwischen einem Keilriemen und einer Riemenscheibe eines Antriebsmotors, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Riemen eine Marke (5) angebracht ist und mit dem Lager der Riemenscheibenwelle ein erster Impulsaufnehmer (A 1) und ein zweiter Impulsaufnehmer (A 2) fest verbunden und so angeordnet sind, daß die Verbindungslinien vom Mittelpunkt der Riemenscheibe (1) zu den beiden Impulsaufnehmern einen bestimmten ersten Winkel (#>i) 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 konzentrisch umlaufende Impulsscheibe (2) mit wenigstens einer Markierung (3) vorgesehen ist und am Lager der Riemenscheibe ein dritter Impulsaufnehmer (A 3) 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 ii — weiche die Marke (5) benötigt, um den ersten Winkel {gi\) zu durchlaufen — proportionales Signal abgibt-φβ ein zweiter Zeitgeber (9) vorgesehen ist, der ein der Zeit i₂ - weiche die impulsscheibe benötigt um sich um einen bestimmten zweiten Winkel (#2) zu drehen — proportionales Signal abgibt und daß eine Rechenschaltung (8) vorgesehen ist, in welcher die beiden Signale zu einer Ausgangsgröße^ nach rier Formel