Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.VIII.1967 53718 KI. 42 o, 13/10 MKP G 01 p Twórca wynalazku: mgr inz. Wlodzimierz Amanowicz Wlasciciel patentu: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Warszawa (Polska) Czujnik predkosci obrotowej Przedmiotem wynalazku jest czujnik predkosci obrotowej zawierajacy toroidalny element spre¬ zysty. Czujnik predkosci obrotowej wedlug wy¬ nalazku jest stosowany do mierników oraz regu¬ latorów predkosci obrotowej i regulatorów bez¬ pieczenstwa.Znane dotychczas beleczkowe tensometryczne czujniki predkosci obrotowej maja beleczki o przekroju prostokatnym zamocowane wysiegniko- wo, przy czym beleczki sa usytuowane w plasz¬ czyznie osi obrotu czujnika równolegle do tej osi albo prostopadle do niej. Bledy wskazian belecz- kowych czujników sa znaczne i w przypadku za¬ dania podwyzszonej klasy dokladnosci nie moga byc stosowane. Beleczkowe czujniki ze swej na¬ tury sprawiaja trudnosci technologiczne w uzy¬ skaniu wysokich dokladnosci wykonania, sa wraz¬ liwe na wstrzasy i drgania, wymagaja tlumienia olejowego, a majac nieprzystosowana do tego ce¬ lu budowe wywoluja niepozadane zaburzenia hy¬ drodynamiczne. Charakterystyki niektórych z nich sa bardzo niekorzystne.Celem wynalazku jest usuniecie tych niedogod¬ nosci ii wad przez wyeliminowanie elementów be- leczkowych. W konstrukcji czujnika wedlug wy¬ nalazku zastosowano toroidalny element sprezy¬ sty w ksztalcie tarczy wirujacej wokól osi prosto¬ padlej do tarczy i przechodzacej przez jej srodek geometryczny. Zmiana odksztalcenia elementu sprezystego sygnalizuje zmiane predkosci obroto¬ wej za posrednictwem tensometrycznego czujnika oporowego, przetwarzajacego odksztalcenia na sygnal elektryczny. Toroidalny element sprezysty w postaci tarczy wykonany jest jako jedna ca- 5 losc lacznie z masa obciazajaca na obwodzie zew¬ netrznym oraz odcinkiem wspólsrodkowego wal¬ ka obrotowego majacego dwie srednice centru¬ jace, sluzace do polaczenia z lozyskami.Obróbka wykonczajaca polega na toczeniu, lub 10 innej obróbce na okraglo, przy czym wystarczaja tylko dwa rózne zamocowania obrabianego ele¬ mentu. Montaz polega na polaczeniu srednicami centrujacymi z lozyskami. Toroidalny element przy niewielkich gabarytach ma duza powierz- 15 chmie do rozmieszczenia odpowiedniego tensome¬ trycznego czujnika 'oporowego. Ugiecia toroidal- nego elementu pod wplywem obciazen dynamicz¬ nych tzin. niewywazenia, wstrzasów zewnetrznych, momentu zyroskopowego, sa male. 20 Na toroidalnym elemencie mierzy sie odksztal¬ cenia w dwuspójnym obszarze ograniczonym, tzn. pierscieniowym, symetrycznym wzgledem osi obro¬ tu, co w polaczeniu z wysoka dokladnoscia sy¬ metrii wykonania i malymi ugieciami od szkod- 25 liwych, dynamicznych obciazen pozwala nia prak¬ tyczna eliminacje niepozadanych sygnalów. Cha¬ rakterystyka toroidalnego elementu ma postac: 8 = <&n2 30 gdzie: e — odksztalcenie elementu, $ — wielkosc 5371853718 3 stala dla danego elementu i jego danych warun¬ ków brzegowych, n — predkosc obrotowa. Czu¬ losc wzrasta z predkoscia obrotowa i mozna uzy¬ skac zmiane sygnalu odpowiadajaca zmianie (predkosci obrotowej raedu jednostek. Toroidalny czujnik predkosci obrotowej nadaje isie szczegól¬ nie do pomiarów precyzyjnych, wyzszych pred¬ kosci obrotowych, urzadzen nie stacyjnych. Toroi¬ dalny czujnik predkosci obrotowej ma zastosowa¬ nie do mierników predkosci obrotowej, regulato¬ rów predkosci obrotowej, regulatorów bezpieczen¬ stwa.Przyklad wykonania czujnika predkosci obroto¬ wej wedlug wynalazku pokazany jest ma rysunku w jego przekrpju podluznym oraz blokowe przed¬ stawienie pozostalych elementów, lacznie z któ¬ rymi tworzy on miernik lub regulator predkosci otjrotowej. Tloroidalny element isprezysty wyko¬ nany w postaci tarczy 1 jest sprzegniety za po¬ srednictwem walka 4 z walem, którego predkosc obrotowa jest mierzona lub regulowana. Na tar¬ czy 1 znajduje sie tensometryczny czujnik oporo¬ wy 2 naklejony, przyspawany lub napylony, który sledzi odksztalcenia tarczy i ^rnienia ich war¬ tosci na odpowiednie sygnaly elektryczne. Tarcza 1 jest obciazona na obwodzie zewnetrznym masa rozlozona równomiernie.Srodek masy obciaznika 3 lezy w plaszczyznie tarczy 1 lub poza nia, tworzac wówczas moment, o ramieniu 1, zginajacy tarcze 1. Temsometryczny czujnik oponowy 2, w najkorzystniejszej postaci, sklada sie z czterech elementów oporowych pola¬ czonych tak, by stanowily pelny miastek Wheat- stone'a. Zastosowanie tensometrycznego czujnika 15 20 25 oporowego w postaci pelnego mostka Wheatstone^ przyczynia sie do eliminacji wplywu niepozada¬ nych odksztalcen, umozliwia dodatkowe wzmoc¬ nienie'sygnalów pozytecznych oraz zapobiega ska¬ zeniu sygnalu w komutatorze 6.Tensometryczny czujnik oporowy 2 polaczony jest przewodami 5 ;z komutatorem 6. Do komuta¬ tora 6 doprowadzony jest prad, elektrycznymi przewodami 7, od zasilacza lub baterii 8. Od ko¬ mutatora 6 elektrycznymi przewodami 9 sygnal elektryczny jest odprowadzony do wzmacniacza .10 i dalej do elementu 11, który moze byc wskaz¬ nikiem, rejestratorem lub serwioregulatorem. PL