JPS62224766A - Belt slip ratio gauge - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ベルト駆動装置に使用するベルトのスリップ
率を測定するベルトスリップ率計の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in a belt slip rate meter for measuring the slip rate of a belt used in a belt drive device.
本発明は、被測定ベルトが装着される駆動軸側プーリと
被駆動軸側プーリのそれぞれの軸回転速度を、プーリの
回転によって発生する電気的なパルスより検出し、比較
演算することによってスリップ率を測定するベルトスリ
ップ率計において、一方のプーリが１回転する間に多数
個の電気的なパルスを発生させることにより、
駆動軸の回転速度に変動がある場合にも正しくベルトの
スリップ率が測定できるようにしたものである。The present invention detects the shaft rotational speeds of the driving shaft pulley and the driven shaft pulley, on which the belt to be measured is attached, from electrical pulses generated by the rotation of the pulleys, and calculates the slip ratio by comparing and calculating A belt slip rate meter that measures belt slip rate accurately measures the belt slip rate even when there are fluctuations in the rotational speed of the drive shaft by generating multiple electrical pulses during one rotation of one pulley. It has been made possible.
軸線が同一線上にない回転軸間のトルクの伝達にはベル
ト駆動装置が多用されている。Belt drive devices are often used to transmit torque between rotating shafts whose axes are not on the same line.
ベルト駆動装置は歯車装置やチェンギャ装置と異なり、
ベルトとプーリとの接触面にスリップが発生するため被
駆動軸の回転速度は、駆動軸の回転速度にプーリ比を乗
じたものより小さくなる。Belt drive devices differ from gear devices and change gear devices,
Since slip occurs at the contact surface between the belt and the pulley, the rotational speed of the driven shaft becomes smaller than the rotational speed of the drive shaft multiplied by the pulley ratio.
このためヘルドのスリップ率の測定は、例えば自動車の
エンジン軸によってベルト駆動されるダイナモおよびベ
ルト機構の開発に不可欠なものとなる。For this reason, the measurement of Heald's slip ratio is essential, for example, in the development of dynamos and belt mechanisms that are belt-driven by the engine shaft of automobiles.
従来のベルトスリップ率計は、駆動側プーリと被駆動側
プーリの１回転に対して、１個または少数個のパルスを
発生させ、この各パルス間の時間を計測し、回転速度を
演算してプーリ比を乗じベルトのスリップ率を計算して
いた。Conventional belt slip rate meters generate one or a small number of pulses per revolution of the driving pulley and driven pulley, measure the time between each pulse, and calculate the rotational speed. The belt slip rate was calculated by multiplying by the pulley ratio.
すなわち、第３図において駆動側のパルスＡ５、Ａ２・
−・・−と、それぞれの間隔の時間すなわち時隔ａ １
、ａ ｚ ’−”’−と、被駆動側のパルスＢ＋、Ｂ
ｚ−・・−・−とそれぞれの時隔ｂ１、ｂ２・−・−・
−とにおいて、パルスＡ２に対しては時隔ａ１とす、と
の比較を演算し、パルスＡ、に対しては時隔ａ２とｂ３
との比較を演算することによって、それぞれの軸の回転
速度およびベルトのスリップ率が求められる。That is, in FIG. 3, the driving side pulses A5, A2.
-...- and the time of each interval, that is, the time interval a 1
, a z '-"'- and the pulses B+, B on the driven side
z-・・・・− and the respective time intervals b1, b2・−・−・
-, for pulse A2, calculate the comparison between time interval a1 and b3, and for pulse A, calculate time interval a2 and b3.
The rotational speed of each shaft and the slip rate of the belt can be determined by calculating the comparison between the rotation speed and the belt slip rate.
しかし駆動側の回転速度が急激に変化する場合、例えば
第３図において、スリップが全くない状態では、計測時
間の差により駆動軸のａ、時隔における平均回転数はｒ
ｏとなり、被駆動軸のｂ１時隔における平均回転数はｒ
ｌとなるので、この平均回転数ｒｉｌとｒｂｌの差によ
り、あたかもベルトにスリ・ノブが生じたように計算し
てしまい、正しいベルトのスリップ率が求められない。However, when the rotational speed on the drive side changes rapidly, for example in Figure 3, when there is no slip, the average rotational speed of the drive shaft at an interval of a and time is r due to the difference in measurement time.
o, and the average rotational speed of the driven shaft at the b1 time interval is r
Therefore, due to the difference between the average rotational speeds ril and rbl, calculations are made as if a slip knob had occurred on the belt, and the correct slip ratio of the belt cannot be determined.
また、ベルトのスリップの発生はエンジンの急激な回転
速度の上昇時に特に大きくなるので、ベルト機構の合理
的な検討を行うためには駆動軸速度が変化するときのベ
ルトのスリップ率の値を知る必要がある。In addition, the occurrence of belt slip becomes particularly large when the engine rotational speed rapidly increases, so in order to conduct a rational study of the belt mechanism, it is necessary to know the value of the belt slip ratio when the drive shaft speed changes. There is a need.
本発明はこのような要求に対処するための駆動側の速度
が変化した場合にも測定できるベルトのスリップ率計を
提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a belt slip ratio meter that can measure even when the speed on the driving side changes to meet such demands.
（問題点を解決するための手段）
本発明は、ベルトで連結された駆動側と被駆動側との二
つのプーリのそれぞれに設けられた電気的なパルスを発
生するパルス発生手段と、この二つの電気的なパルス発
生手段の出力からベルトのスリップ率を演算する手段と
を備えたベルトスリップ率計において、上記パルス発生
手段は、少なくとも上記二つのプーリの一方について、
プーリの１回転の間に多数個の電気的なパルスを発生す
る構成であることを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a pulse generating means for generating electrical pulses provided on each of two pulleys, a driving side and a driven side, which are connected by a belt. In the belt slip rate meter, the pulse generating means includes a means for calculating a belt slip rate from the output of the two electric pulse generating means, and the pulse generating means calculates the slip rate of the belt from the output of the two electric pulse generating means.
It is characterized by a structure in which a large number of electrical pulses are generated during one rotation of the pulley.
駆動側と被駆動側とのパルス出力の演算において、プー
リの回転速度の計測のため計測開始時刻と計測時隔とを
駆動側および被駆動側のそれぞれのブリーで一致させた
ことが好ましい。In calculating the pulse outputs on the driving side and the driven side, it is preferable that the measurement start time and the measurement time interval are made to match each other on the driving side and the driven side in order to measure the rotational speed of the pulley.
被駆動軸１回転当たりに多数個のパルスを発生させてお
けば、駆動軸の回転速度が変動した場合にもベルトのス
リップ率の変化が検出される。By generating a large number of pulses per rotation of the driven shaft, changes in the belt slip ratio can be detected even when the rotational speed of the drive shaft fluctuates.
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
本実施例は特に自動車用のベルト機構の検討を行うもの
である。In this embodiment, a belt mechanism for automobiles is particularly studied.
第１図は上記実施例のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of the above embodiment.
図外のピストンおよびクランク軸によって回転される駆
動軸ＳＨ，に嵌着された第一のプーリＰ１は、ベル）Ｂ
Ｌを介して、被駆動軸３１（、に嵌着された第二のブー
’Ｊｐｚにトルクを与える。駆動軸ＳＨ，に設けられた
パルス発生手段の発生した電気パルスは増幅器ＡＭ、で
増幅され、処理回路ＣＰの入力端子Ｓ１に入力される。A first pulley P1 fitted on a drive shaft SH rotated by a piston and a crankshaft (not shown) is a bell) B
Torque is applied to the second boot 'Jpz fitted to the driven shaft 31 (, through L. The electric pulse generated by the pulse generating means provided on the drive shaft SH, is amplified by the amplifier AM, , are input to the input terminal S1 of the processing circuit CP.
一方被駆動軸Ｓ Ｈｔに設けられたロータリエンコーダ
ＲＥにより、プーリＰ２の１回転ごとに１回発生された
電気パルスは、それぞれ増幅器ＡＭｔで増幅されて、処
理回路ｃｐの入力端子Ｓ２に入力され、上記入力端子Ｓ
１の入力とともに演算処理される。この結果はディジタ
ル計Ｄ Ｍ ＋に駆動軸ＳＨ，の毎分回転数が表示され
、ディジタル計ＤＭ、には被駆動軸Ｓ Ｈｚの毎分回転
数が表示される。またこれらの回転数とプーリ比とを計
算してディジタル計Ｄ Ｍ ｓにはスリップ率がバーセ
ントで表示される。On the other hand, the electric pulses generated once per rotation of the pulley P2 by the rotary encoder RE provided on the driven shaft S Ht are each amplified by the amplifier AMt and input to the input terminal S2 of the processing circuit cp. Above input terminal S
Arithmetic processing is performed together with the input of 1. As a result, the number of revolutions per minute of the drive shaft SH is displayed on the digital meter DM+, and the number of revolutions per minute of the driven shaft SHz is displayed on the digital meter DM. Further, these rotational speeds and pulley ratios are calculated, and the slip rate is displayed in percent on the digital meter D M s.
また、これらの結果はそれぞれディジタル・アナログ変
換器によりアナログ値として出力される。Further, each of these results is output as an analog value by a digital-to-analog converter.
ここに本発明の特徴とするところは、上記駆動軸ＳＨ，
に設けられたパルス発生手段として、この駆動軸ＳＨ，
に固定されている歯数１４０の大形自動車用のリングギ
アＲＧと、このリングギアの歯形部分に配置され歯１ピ
ッチごとに１個の電気パルスを発生するパルサＰＳとを
設け、被駆動軸ＳＨ２のロータリーエンコーダＲＥは１
回転ごとに１個のパルスを発生する構成にしたことにあ
る。Here, the features of the present invention are that the drive shafts SH,
This drive shaft SH,
A ring gear RG for large automobiles with 140 teeth is fixed to the drive shaft. SH2 rotary encoder RE is 1
The reason is that it is configured to generate one pulse for each rotation.
パルサＰＳはリングギアＲＧの回転によって歯形の山の
部分が通過するときは光をしゃ光し、歯形の谷の部分が
通過するときは、光を通過させるようにその光軸が配置
された光源とこれに対向する受光素子とから構成される
。The pulsar PS is a light source whose optical axis is arranged so that the rotation of the ring gear RG blocks the light when the peaks of the tooth profile pass through, and allows the light to pass when the valleys of the tooth profile pass through. and a light-receiving element facing thereto.
第１図において、パルスＰＳより出力された電気パルス
は上記のように増幅器ＡＭ、により増幅され、処理回路
ＣＰの入力端子Ｓ１に入力される。In FIG. 1, the electric pulse output from the pulse PS is amplified by the amplifier AM as described above and input to the input terminal S1 of the processing circuit CP.
駆動側のプーリＰ、の直径をＲ１とし、パルサＰＳの発
生する電気パルスの１回の周期すなわち時隔をｔとし、
被駆動側のプーリＰ２の直径をＲ２とし、被駆動軸ＳＨ
２の発生する電気パルスの時隔をＴとすれば、第２図に
示すように時隔Ｔの間に駆動側のプーリＰ、から発生し
たパルス数をｍとした場合、時隔Ｔはｍ−１個の完全な
時隔１゜からむ。−１と、その前後の時隔（。および１
の端数をαおよびβとすれば、被駆動軸ＳＨ２／回転の
間に駆動軸ＳＨ，の発生するパルス数Ｐはは
Ｐ ｏ ” ｎ Ｘ Ｒｚ ／ ＲＩ−−−−（２
１である。よってスリップ率Ｓは、
Ｓ＝ （Ｐ、−Ｐ）／Ｐ。Let R1 be the diameter of the drive-side pulley P, and let t be the period or time interval of one electric pulse generated by the pulser PS.
The diameter of the pulley P2 on the driven side is R2, and the driven shaft SH
If the time interval between the electric pulses generated in step 2 is T, and if the number of pulses generated from the drive-side pulley P during the time interval T is m, then the time interval T is m. -Contains one complete interval of 1°. -1 and the time interval before and after it (. and 1
If the fractions of are α and β, then the number of pulses P generated by the driving shaft SH during the driven shaft SH2/rotation is
It is 1. Therefore, the slip rate S is S=(P, -P)/P.
ｎｘＲ，／Ｒ。nxR, /R.
−・−・・−・・−・（３） となる。−・−・・−・・−・(3) becomes.
ここでＲ，、Ｒ１およびｎは装置によって定まる常数で
あり、ｔｏ、・・−２ｔ、は、時隔ｔの順位別のものを
表す。Here, R,, R1 and n are constants determined by the device, and to, . . . -2t represent the ranking of the time interval t.
したがって、スリップによって変化する式（３）中のｍ
は第１図のフリップフロップ回路１２およびカウンタ回
路１１により求められる。Therefore, m in equation (3) changes due to slip.
is determined by the flip-flop circuit 12 and counter circuit 11 shown in FIG.
また上記端数α、β、１０．１．はクロック発生回路１
５により、比較減算回路１３により求められる。Also, the above fractions α, β, 10.1. is clock generation circuit 1
5, the comparison and subtraction circuit 13 obtains the result.
このようにしてインタフェース１６はメモリ回路１７を
備えたマイクロプロセッサ１８によって、上記式（３）
が演算され、表示制御回路１９を介して、ディジタル計
ＤＭ、、ＤＭ、およびＤＭ、にそれぞれ所定の表示が行
われる。In this way, the interface 16 uses the microprocessor 18 with the memory circuit 17 to process the above equation (3).
is calculated, and predetermined displays are displayed on the digital meters DM, DM, and DM via the display control circuit 19, respectively.
本実施例では自動車用のベルトのスリップ率を測定する
ために、ベルト２本掛けのものとし、多数の電気パルス
を発生する手段にリングギアを用い、被駆動側の電気パ
ルスを１回転に１パルス発生するものとして説明したが
、本発明はこれらに拘束されるものではない。In this example, in order to measure the slip rate of a belt for an automobile, two belts are used, and a ring gear is used as a means for generating a large number of electric pulses, and the electric pulse on the driven side is generated once per rotation. Although the description has been made assuming that pulses are generated, the present invention is not limited thereto.
処理回路の構成は、電子回路をさまざまに設計すること
ができる。The configuration of the processing circuit allows the electronic circuit to be designed in various ways.
以上説明したように本発明によれば、駆動軸の回転速度
が変化する場合にも、ベルトのスリップ率を測定するこ
とができる。したがって自動車のダイナモや工作機械の
自動制御系などのベルト駆動装置によって駆動される機
器およびベルト機構の合理的な開発が行える効果がある
。As explained above, according to the present invention, the slip rate of the belt can be measured even when the rotational speed of the drive shaft changes. Therefore, it is possible to rationally develop equipment and belt mechanisms driven by belt drive devices such as automobile dynamos and automatic control systems for machine tools.
第１図は本発明一実施例のブロック構成図。
第２図は上記実施例によるパルスの波形図。
第３図は従来例装置によるパルスの波形図。
１１．１４・・・カウンタ回路、１２・・・フリップフ
ロップ回路、１３・・・比較減算回路、１５・・・クロ
ック発生回路、１６・・・インタフェース、１７・・・
メモリ回路、１８・・・マイクロプロセッサ、１９・・
・表示制御回路、Ａ Ｍ Ｉ、ＡＭ２・・・増幅器、Ｂ
Ｌ・・・ベルト、ＣＰ・・・処理回路、Ｄ／Ａ・・・デ
ィジタル・アナログ変換器、ＤＭ、、Ｄ Ｍ ｚ 、Ｄ
Ｍ ３・・・ディジタル計、Ｐｌ・・・第一のプーリ
、Ｐ２・・・第二のプーリ、ＰＳ・・・バルサ、ＲＥ・
・・ロータリーエンコーダ、ＲＧ・・・リングギア、Ｓ
ｌ、Ｓ２・・・入力端子、ＳＨ，・・・駆動軸、ＳＨ２
・・・被駆動軸。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a pulse waveform diagram according to the above embodiment. FIG. 3 is a pulse waveform diagram of a conventional device. 11.14... Counter circuit, 12... Flip-flop circuit, 13... Comparison/subtraction circuit, 15... Clock generation circuit, 16... Interface, 17...
Memory circuit, 18... Microprocessor, 19...
・Display control circuit, AM I, AM2... amplifier, B
L...Belt, CP...Processing circuit, D/A...Digital/analog converter, DM, DMz, D
M3... Digital meter, Pl... First pulley, P2... Second pulley, PS... Balsa, RE.
...Rotary encoder, RG...Ring gear, S
l, S2...Input terminal, SH,...Drive shaft, SH2
...Driven shaft.
Claims (2)
プーリのそれぞれに設けられた電気的なパルスを発生す
るパルス発生手段と、 この二つの電気的なパルス発生手段の出力からベルトの
スリップ率を演算する手段と を備えたベルトスリップ率計において、 上記パルス発生手段は、少なくとも上記二つのプーリの
一方について、プーリの１回転の間に多数個の電気的な
パルスを発生する構成であることを特徴とするベルトス
リップ率計。(1) Pulse generating means for generating electric pulses provided on each of two pulleys on the driving side and driven side connected by a belt, and a belt from the output of these two electric pulse generating means. In the belt slip rate meter, the pulse generating means is configured to generate a large number of electrical pulses during one rotation of the pulley for at least one of the two pulleys. A belt slip rate meter characterized by:
、プーリの回転速度の計測のため計測開始時刻と計測時
隔とを駆動側および被駆動側のそれぞれのプリーで一致
させた特許請求の範囲第（１）項に記載のベルトスリッ
プ率計。(2) A patent claim in which the measurement start time and the measurement time interval are matched for each pulley on the driving side and driven side in order to measure the rotational speed of the pulley in calculating the pulse output on the driving side and the driven side. The belt slip rate meter according to item (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066651A JP2510856B2 (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Belt slip rate meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066651A JP2510856B2 (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Belt slip rate meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224766A true JPS62224766A (en) | 1987-10-02 |
| JP2510856B2 JP2510856B2 (en) | 1996-06-26 |
Family
ID=13322014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61066651A Expired - Lifetime JP2510856B2 (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Belt slip rate meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510856B2 (en) |
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