SU1362968A1 - Устройство дл измерени нат жени движущихс гибких материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сило- измерительной технике и позвол ет повысить точность и расширить область использовани  устройства. Внутри направл ющего барабана 1 размещены модулирующий блок 4.в виде конических секторов 6. и оптронна  пара 5.. При вращении барабана 1 нитевидные элементы 7, заполн ющие его канавки 2, поочередно нажимают на поршни 10, которые посредством штоков 9 смещают секторы 6 пропорционально нат жению. Информацию о нат жении каждого элемента 7 выдает измерительна  схема, фиксирующа  длительность каждого импульса на выходе оптронной пары или врем  пересечени  каждым сектором 6 луча 8. Выполнение на дне каждой канавки 2 отверсти  11 с взаимным смещением на угол 4 360°/п (п - число канавок) необходимо дл  того, чтобы , секторы 6 во всем диапазоне измерени  не перекрывали друг друга. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Q (Л f Wf. оо 05 to ее о: ос

Description

Изобретение относитс  к силоиз- мерительной технике и может-быть использовано в отрасл х, где примен ютс  движущиес  гибкие материалы, испы тьшайщие раст гивающие усили . . Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение области использовани .

На фиг,1 представлено устройство, общий вид; на фиг,2 - схема расположени  модулирующего блока.

Устройство представл ет собой направл ющий барабан 1 с кольцевыми канавками 2. Внутри барабана 1 расположен датчик 3 параметра, состо щий из модулирующего блока 4 и оптронйой пары 5.. Модулирующий блок 4 выполнен в виде конических секторов 5. Их количество равно количеству нитевидных элементов 7, нат жение которых измер етс  , Секторы 6 выполнены коническими со сферическими основани ми дл  того, чтобы их профиль не измен лс  даже в случае поворота секторов вокруг своей оси. Треугольный профиль позвол ет Очень просто получить однозначную зависимость между нат жением и временем перекрыти  сектором 6 луча 8 оптронной пары 5. Секторы 6 закреплены на цилиндрических толкател х 9, имеющих поршни 10, Поршни 10 могут перемещатьс  в цилиндрических отверсти х 11, из которых они выход т в канавки 2. Поршни 10 подпружинены цилиндрическими пружинами 12, размещенными в отверсти х 11 между толкателем 9 и кольцевыми выступами 13, Верхние поверхности поршней 10 контактируют с нитевидными элементами 7, Цилиндрические отверсти  11 распределены по барабану 1 равномерно. Диаметр отверстий 11 не должен превышать рассто ни  между нит ми 7. Они выполнены в каждой канавке 2 и смещены друг относительно друга по окружности на угол if 360 Vn где п - количество нитевидных элементов 7, Это необходимо дл  того, чтобы секторы 6 во всем диапазоне измерени  н,е перекрывали друг друга, что возможно в том случае, если при максимальном перемещении поршн  10 вниз секторы 6 будут соприкасатьс - своими основани ми (фиг,2). Тогда основани  секторов 6 будут образовьгоать пра- вильньш п - угольник с центральным углом м. Сторона многоугольника равна диаметру шторки и определ етс  по

629682

формуле d 2R sin if/2 где R - радиус описанной около многоугольника окружности - величина смещени  оптрон- ной пары.

Высота h сектора при выбранном диаметре определ етс  диапазоном измерени  нат жени  и требуемой чувствительностью . Дл  получени  наиболь Q шей чувствительности высота сектора модулирующего блока должна быть равна величине перемещени  поршн  при изменении нат жени  от минимального до максимального значени . Сектор 6

15 модулирующего блока 4 вращают вместе с барабаном 1. Оптронна  пара 5, состо ща  из источника 14 и приемника 15 излучени , во врем  вращени  барабана неподвижна. Цри этом ось луча

20 8 оптронной.пары 5 расположена параллельно оси 16 вращени  барабана 1 и смещена к его верхней образующей. Смещение луча 8 необходимо дл  получени  поочередного, измерени  на25 т жени  каждого нитевидного элемента 7 1 огда, когда верхний контактирующий с ним сектор 6 будет пересекать вертикальную плоскость, проход щую через ось луча 8 и ось 16 барабана 1.

10

5

0

При отсутствии контакта поршн  с нитевидным элементом 7 сектор 6 - будет занимать крайнее верхнее положение , а ось луча должна находитьс  на острие вершины конуса шторки 6, (Положение I сектора на фиг.2), При максимальном нат жении элемента 7 на поршень 10 будет действовать максимальное усилие и сектор 6 будет занимать крайнее нижнее положение, а луч должен перекрыватьс  сферической частью 17 сектора 6 (Положение II сектора на фиг,2), Таким образом, при минимальном нат жении приемник 15 будет воспринимать излучение источника 4, а при максимальном нат жении - луч должен быть затенен. Это .обеспечивает максимальную чувствительность измерени  и возможно в том случае, если луч 8 будет смещен относительно оси 16 вращени  барабана на величину R радиуса описанной окружности около п - угольника. При меньшей величине смещени  ось 8 луча 5 будет находитьс  ниже вершины конуса сектора 6 при минимальном нат жении. Поэтому начальные смещени  сектора под действием малых нат жений не будут фиксироватьс  датчиком параметра.

5

0

31

Если смещенир больше R, то устройств не будет фиксировать перемещение сектора в зоне максимальных нат жений .

Устройство работает следующим образом.

При вращении направл ющего барабана вращаютс  и секторы модулирующего блока. Когда канавки барабана . заполнены нитевидными элементами 7, они поочередно будут нажимать на поршни 10, которые, преодолева  усилие сжати  пружины 12, смест т вниз секторы 8. Величина перемещени  сектора будет пропорциональна нат жению При этом сектор будет пересекатьс  лучом по дуге окружности радиуса R, Длина этой дуги будет зависеть от- величины перемещени  сектора относительно неподвижного луча. Так как скорость вращени  направл ющего барабана 1 посто нна, то врем  пересечени  сектором луча будет пропорцио

нально перемещению этого сектора от- 25 жиненных конических секторов, соединосительно луча или пропорционально нат жению элемента, с которым контактирует порщень соответствующего сектора .

В процессе вращени  барабана 1 поршни 10 будут поочередно приближатьс  к лучу 8 и пересекать его. Таким образом, на выходе оптронной пары 5 по витс  последовательность импульсов различной длительности. Длительность каждого импульса или врем  пересечени  каждым сектором 6 луча 8 будет фиксироватьс  измерительной схемой, котора  выдаст информацию .о нат жении каждого из ните- видных элементов 7.

При отсутствии нат жени  или обрыве нитевидного элемента 7 луч 8 оптронной пары 5 не будет пересекать

соответствующий сектор 6 модулирующего устройства 4 и в измерительную схему поступит импульс максимальной длительности.

При максимальном нат жении луч 8 оптронной пары 5 будет перекрыватьс  сферической частью 17 сектора 6, что вызовет отсутствие соответствующего импульса.

Claims (3)

1. Устройство дл  измерерш  нат - жени  движущихс  гибких материалов, содержащее корпус, оптронную пару и моделирующий блок, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности и расширени  области использовани , в него введен вращающийс  барабан с канавками, параллельно оси вращени  которого расположена со смещением оптронна  пара, а моделирующий блок выполнен в виде подпру

ненных штоками с поршн ми, на дне каждой канавки барабана выполнено по одному отверстию со смещением друг относительно друга на угол tf 360°/n где п - число канавок, при этом поршни расположены в отверсти х, диаметр которых не превышает ширину канавок.

2.Устройство П.1, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что величина смещени  оптронной пары выбрана равной рассто нию от оси вращени  барабана до вершины конических секторов.

3.Устройство пп,1 и 2, отличающеес  тем, что величина основани  d конического сектора выбрана из соотношени  d 2R sin V/2, где R - величина .смещени  оптронной пары.

У

X

хЧ

/ vj,

/ /

:.

N/ Ч И

1 U

i

0i/.2

X

-.

Редактор Ю.Середа

Составитель А.Экономов

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 6390/28 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государстенного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4