SU600445A1 - Датчик угловой скорости - Google Patents

Description

имеютс  отверстий питани  9, сообщающиес  с отверстием 10, и отверсти  слива 11. Струйный элемент 12 типа тупикового насадка имеет вход в виде сопла 13, выход 14 и контрольные отверсти  15 и 16 дл  измерени  входного и выходного давлений. Вход 13 соединен с источником давлени  жидкости (не показан ), выход 14 - с отверстием 10, а отверсти  15 и 16 - с регулирующим устройством 17. Параллельно к отверстию 10 может также подключатьс  аккумул тор 18 (показан пунктиром).

На плоской торцовой рабочей поверхности ротора имеетс  р д глухих отверстий 19, расположенных по окружности, концентричной оси вращени . На такой же окружности на рабочей поверхности статора 1 поочередно расположены отверсти  питани  9 и сливные отверсти  11.

На фиг. 2 показан датчик с плоскими рабочими поверхност ми, у которого вместо пружины 7 (фиг. I) примен етс  нажимное устройство в виде гидроцилиндра, образуемого отверстием 4 вала 5 и хвостовиком 20 ротора 3. Отверстие 4 каналами 21, 22 и 23 сообщаетс  с окнами питани  9 и отверстием 10. Хвостовик 20 имеет уплотнение 24. Датчик работает следующим образом. При неподвижном вале 5 отверсти  питани  9 перекрыты ротором 3 (фиг. 1), и расход жидкости через них равен нулю. Вследствие этого давлени  во всех точках гидравлической магистрали от входа в сопло 13 и до отверстий питани  9, в том числе в контрольных отверсти х 15 и 16, одинаковы и равны давлению питани , подводимому от источника давлени .

Вращение вала 5 штифтом 8 передаетс  ротору 3.

При вращении ротора 3 глухие отверсти  19, проход  мимо отверстий питани  9, заполн ютс  жидкостью. При прохождении отверстий 19 мимо отверстий слива И эта жидкость выбрасываетс  в отверсти  слива под действием центробежных сил и гравитационных сил, а из них попадает в дренажную систему и далее - в масл ную емкость гидросистемы (не показана). За один оборот ротора 3 из отверстий питани  9 уноситс  количество жидкости, равное произведению объема отверстий 19 на число отверстий питани . Под действием давлени  от внешнего источника к отверсти м питани  9 через струйный элемент 12 ностунает новое количество жидкости , равное унесенному отверсти ми 19. Следовательно, при вращении ротора 3 в датчике устанавливаетс  расход жидкости Qn. нронорциональный угловой скорости ротора и направленный от струйного элемента 12 к ротору .

прохождении потока жидкости через струйный элемент 12 часть кинетической энергии потока преобразуетс  в потенциальную энергию в виде ударного давлени . Вследствие этого давление в контрольном отверстии

15 равно статическому давлению потока, а в контрольном отверстии 16 - сумме статического и ударного давлений. При этом давлени  в обоих отверсти х меньше давлени  на входе

в струйный элемент. Разность между давле-ни ми в отверсти х 16 и 15, равна  ударному давлению,  вл етс  выходным сигналом дат-чика и воспринимаетс  регистрирующим уст-ройством 17 (показывающим прибором, например , дифференциальным манометром, или же измерительным устройством гидросистемы управлени  машииы, которой принадлежит контролируемый вал 5). Ударное давление зависит от расхода жидкости через струйный элемент 12, т. е. от угловой скорости ротора 3, и вычисл етс  по формуле

9QI

Р К

Я

где Р - ударное давление;

Qn -расход жидкости на питание датчика;

р - плотность жидкости;

/ - площадь выходного отверсти  сопла

13;

К - коэффициент, завис щий от конструкции струйного элемента 12. Зависимость выходного сигнала датчнка от угловой скоростн ш ротора 3 показана на фиг. 3.:

Предельной (критической) дл  датчика  вл етс  углова  скорость сокрит, при которой потребл емый им расход равен максимально возможному расходу через отверсти  9 при заданном давлении питани , либо скорость, при которой врем  прохождени  отверсти  19 мимо отверстий питани  и слива становитс  недостаточным дл  их заполнени  или опорожнени .

Дл  обеспечени  посто нства характеристики датчика, завис щей от объема отверстий 19, ротор 3 или его рабоча  поверхность имеет большзао твердость, чем статор 1 (например , примен етс  пара закаленна  сталь- чугун), вследствие чего при работе изнашиваетс  только статор.

Таким образом, расход через датчики имеет импульсный характер, причем частота импульсов равна частоте прохождени  отверстий питани  9.

Однако при работе датчика с гидравлическими системами, имеющими упругие элементы (например, подпружиненные золотники) пульсации сглаживаютс  за счет упругости системы и при этом способств ют уменьшению трени  и облитеррации золотников.

В случае работы с жесткими гидросистемами к датчику может быть подключен аккумул тор 18 (фиг. 1). На величину пульсации , т. е. па характер изменени  расхода, можно воздействовать за счет формы, размеров и шага отверстий 19, отверстий питани  и слива аналогично плоским распределнтел м объемных гидромашин.

Нажимное устройство ротора может быть выполнено в виде гидроцилиндра (фиг. 2), сообщающегос  с каналом питани  10, отверсти ми 21, 22 и 23. В этом случае под давлением в камере 4 ротор 3 прижимаетс  к статору .

Claims (3)

1.Елимедих И. М., Сндоркин Ю. Г. Струйна  автоматика. Лениздат, 1972, с. 137.

2.Патент Японии № 49-26158, кл. 111 А 21, 54В 23, опублик. 1974.

3.Патент США № 3613459, кл. 73-506, опублнк. 1974.

5

27

fui.Z

л/,-ин