RU161298U1

RU161298U1 - SHOCK SPEED SENSOR

Info

Publication number: RU161298U1
Application number: RU2015151242/28U
Authority: RU
Inventors: Борис Николаевич Стихановский; Елена Сергеевна Чернова
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2016-04-20

Abstract

Датчик ударной скорости машин, содержащий крышку, корпус, внутри которых соосно расположен шток; электромагнитную катушку с обмоткой и кольцеообразным магнитом, с возможностью разрыва магнитопровода по его поперечному сечению; через отверстие в крышке и корпусе выполнен заизолированный провод, протянутый к регистрирующему прибору; в штоке закреплена консоль, шток подпружинен упругим элементом; консоль свободным концом входит в паз испытуемой машины ударного действия, отличающийся тем, что крышка с закрепленной в ней кольцевым магнитом и электромагнитной катушкой с обмоткой упирается в неподвижный корпус, а шток расположен с возможностью перемещения с одного конца в отверстии крышки, а с другого - в отверстии днища корпуса; заодно со штоком датчика в нем закреплена консоль, входящая в сквозной паз корпуса испытуемой машины ударного действия.A shock speed sensor of machines comprising a cover, a housing, inside which a rod is coaxially located; an electromagnetic coil with a winding and an annular magnet, with the possibility of rupture of the magnetic circuit along its cross section; an insulated wire is made through a hole in the lid and the body, stretched to a recording device; the console is fixed in the rod, the rod is spring-loaded with an elastic element; the console with its free end enters the groove of the tested percussion machine, characterized in that the lid with a ring magnet fixed therein and an electromagnetic coil with a winding abuts against a fixed housing, and the rod is positioned to move from one end in the lid opening, and from the other into bottom holes of the body; at the same time as the sensor rod, a console is fixed in it, which enters the through groove of the body of the tested impact machine.

Description

Датчик ударной скорости машин предназначен для определения скоростей и энергий деталей машин и приборов при ударе.The shock velocity sensor of machines is designed to determine the speeds and energies of machine parts and devices upon impact.

Известен индукционный датчик ударной скорости машин, описанный в патенте на изобретение №2110072, Бюл. №12 от 27.04.98 и используемый для испытаний машин и стендов ударного действия при контроле скоростей и энергий бойков и ударников. Датчик содержит источник магнитного поля, магнитопровод, электромагнитную катушку, стержневой якорь с полюсным наконечником и упругий элемент; магнитопровод образован подпружиненным корпусом датчика, замкнутым полюсным наконечником стержневого якоря, при этом корпус датчика установлен с возможностью перемещения вместе с электромагнитной катушкой относительного стержневого якоря с полюсным наконечником и разрыва магнитопровода по его поперечному сечению.Known induction shock sensor of machines described in the patent for the invention No. 210072, Bull. No. 12 dated 04/27/98 and used for testing machines and shock stands for controlling the speeds and energies of strikers and percussionists. The sensor contains a magnetic field source, magnetic circuit, electromagnetic coil, rod anchor with a pole tip and an elastic element; the magnetic core is formed by a spring-loaded sensor housing, a closed pole tip of the rod anchor, while the sensor housing is mounted with the ability to move together with the electromagnetic coil of the relative rod anchor with the pole tip and rupture of the magnetic circuit along its cross section.

Недостатком описанного датчика являются наличие отдельной катушки и источника питания для создания магнитного поля во второй измерительной катушке, кроме этого, катушка и магнитопровод подвержены удару и лишь полюсный наконечник находится в покое, что влечет за собой смещение витков и кабельный эффект, заметно влияющий на точность измерений.The disadvantage of the described sensor is the presence of a separate coil and a power source to create a magnetic field in the second measuring coil, in addition, the coil and magnetic circuit are susceptible to shock and only the pole tip is at rest, which entails a shift of the turns and a cable effect, which significantly affects the measurement accuracy .

Ближайшим прототипом предлагаемой полезной модели является патент №46104 «Датчик ударной скорости машин», Бюл. №16 от 10.06.2005, содержащий корпус, источник магнитного поля, электромагнитную катушку, упругий элемент, магнитопровод, установленный с возможностью разрыва по его поперечному сечению; магнитопровод образован подпружиненным сверху элементом, выполненным в виде перевернутого стакана, на внутренней торцевой стороне которого соосно с ним закреплен постоянный магнит, опирающийся на шток, выполненный заодно с крышкой, подпружиненной снизу к корпусу, кроме того, в стенке стакана выполнено заизолированное отверстие для выводов электромагнитной катушки.The closest prototype of the proposed utility model is patent No. 46104 "Impact speed sensor of machines", Bull. No. 16 dated 06/10/2005, comprising a housing, a magnetic field source, an electromagnetic coil, an elastic element, a magnetic circuit mounted with the possibility of rupture along its cross section; the magnetic circuit is formed by an element spring-loaded from above, made in the form of an inverted cup, on the inner end side of which a permanent magnet is mounted coaxially with it, resting on the rod, made integral with the cover, spring-loaded from the bottom to the body, in addition, an insulated hole for electromagnetic outputs is made in the glass wall coils.

Недостатком датчика является отсутствие разрыва магнитопровода при ударах небольшой амплитуды и, в связи с этим, отсутствие сигнала на датчике, а также трудности установки датчика, когда бойки и ударники в испытуемых машинах и стендах закрыты в корпусах.The disadvantage of the sensor is the absence of a break in the magnetic circuit upon impacts of small amplitude and, therefore, the absence of a signal on the sensor, as well as the difficulty of installing the sensor when the strikers and drums in the tested machines and stands are closed in the cases.

Для устранения вышеуказанных недостатков крышка с закрепленной в ней кольцевым магнитом и электромагнитной катушкой упирается в неподвижный корпус, а шток расположен с возможностью перемещения с одного конца в отверстии крышки, а с другого - в отверстии днища корпуса; заодно со штоком датчика в нем закреплена консоль, входящая в сквозной паз корпуса испытуемой машины ударного действия.To eliminate the above drawbacks, the cover with an annular magnet and an electromagnetic coil fixed in it abuts against a fixed body, and the rod is positioned to move from one end in the opening of the cover, and from the other in the opening of the bottom of the body; at the same time as the sensor rod, a console is fixed in it, which enters the through groove of the body of the tested impact machine.

Устройство состоит из крышки 1, корпуса 2, внутри которых соосно расположен шток 3, электромагнитная катушка 4 с обмоткой 5 и кольцеобразным магнитом 6; через отверстие в крышке и корпусе выполнен закодированный провод, протянутый к регистрирующему прибору 7; в штоке закреплена консоль 8, шток подпружинен упругим элементом 9. Консоль свободным концом входит в паз испытуемой машины ударного действия.The device consists of a cover 1, a housing 2, inside of which a rod 3 is coaxially located, an electromagnetic coil 4 with a winding 5 and an annular magnet 6; through the hole in the lid and the housing is made encoded wire, stretched to the recording device 7; console 8 is fixed in the rod, the rod is spring-loaded with elastic element 9. The console with its free end enters the groove of the impact machine under test.

Устройство работает следующим образом. При ударе бойком испытуемой машины по консоли, которая через шток разрывает магнитопровод, состоящий из крышки и штока, вызывается скачкообразное изменение магнитного потока, пропорциональное скорости удара. При этом ударный импульс не передается на кольцеобразный магнит и катушку с обмоткой. Корпус удерживает крышку магнитопровода и находящиеся в нем катушку с обмоткой и кольцеобразным магнитом в покое при отскоке после удара штока. После этого с помощью пружины система приходит в положение практически сразу. В момент мгновенного разрыва магнитопровода, то есть крышки со штоком, внутри катушки возникает электрический импульс - сигнал, пропорциональный скорости разрыва, который подается на регистрирующий прибор.The device operates as follows. When a test machine strikes briskly on the console, which breaks the magnetic circuit consisting of a cap and a rod through a rod, an abrupt change in the magnetic flux is proportional to the speed of impact. In this case, the shock pulse is not transmitted to the annular magnet and the coil with the winding. The housing holds the magnetic circuit cover and the coil with the winding and the annular magnet at rest during bounce after the stroke of the rod. After that, with the help of a spring, the system comes into position almost immediately. At the moment of instantaneous rupture of the magnetic circuit, that is, the cap with the rod, an electrical impulse arises inside the coil - a signal proportional to the rupture rate, which is fed to the recording device.

Чтобы не происходило заклинивания штока в направляющей крышке, его нижняя часть опирается в отверстие днища корпуса, что заметно уменьшает силу трения скольжения при движении штока, так как опорные реакции разнесены на максимально большие расстояния. Таким образом, благодаря закреплению крышки с размещенной в ней неподвижно кольцеобразным магнитом и катушки с обмоткой происходит разрыв магнитопровода, то есть неподвижной крышки со штоком даже при слабых ударных импульсах. При этом датчик ударной скорости машин можно установить вне корпуса испытуемой машины за счет консоли, жестко связанной со штоком датчика. Все ударные нагрузки не передаются на слабые в смысле перегрузок детали датчика, так как они изолированы от ударов.In order to prevent jamming of the stem in the guide cover, its lower part rests in the opening of the bottom of the housing, which significantly reduces the sliding friction force during stem movement, since the support reactions are spaced as far as possible. Thus, due to the fastening of the cover with a motionless ring-shaped magnet placed in it and the coil with the winding, the magnetic circuit breaks, i.e., the fixed cover with the rod, even with weak shock pulses. In this case, the shock sensor of machines can be installed outside the body of the tested machine due to the console, rigidly connected to the sensor rod. All impact loads are not transferred to sensor parts that are weak in the sense of overload, since they are isolated from impacts.

Claims

A shock speed sensor of machines comprising a cover, a housing, inside which a rod is coaxially located; an electromagnetic coil with a winding and an annular magnet, with the possibility of rupture of the magnetic circuit along its cross section; an insulated wire is made through a hole in the lid and the body, stretched to a recording device; the console is fixed in the rod, the rod is spring-loaded with an elastic element; the console with its free end enters the groove of the tested percussion machine, characterized in that the lid with a ring magnet fixed therein and an electromagnetic coil with a winding abuts against a fixed housing, and the rod is positioned to move from one end in the lid opening, and from the other into bottom holes of the body; at the same time as the sensor rod, a console is fixed in it, which enters the through groove of the body of the tested impact machine.