Полуавтомат для контроля и регистрации момента пружинного двигателя — SU 368582 (original) (raw)

О П И С А Н И Е 368582ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 13,Х.1970 (М 1483915/18-10)с присоединением заявкиМ. Кл. б 04 с 1 7/О Комитет по делам обретений и открыти ри Совете Министров СССРОпубликовано 26,1.1973. Бюллетеньа опубликования описания 27.111,1973 вторыобретен И. Беляевский, Н. А.. М. Аксельро енинградский институт точной механики и опти ветел И РЕГИСТРАЦИИ ВИГАТЕЛЯ ОНТРОЛ ЖИННОГОПОЛУАВТОМАТ ДЛ МОМЕНТА П 2 барвязью перпружо пр нен с кой с также мент тольк ны, о торый ликоНес ки пру отриб О этот пр остатков.Применение эталонной пружины, деформация которой равна ширине ленты регистрирующего устройства, приводит к методиче 5 ской погрешности регистрации, вследствие того, что перемещение носителя регистрации несоответствует истинному углу закручиваниязаводной пружины, поскольку одновременнос поворотом заводного валика приводится вО движение и барабан пружинного двигателя,воздействующий на эталонную пружину и регистрирующий орган.Непосредственная регистрация деформации эталонной пружины резко ограничивает5 масштабы записи и чувствительность прибора,Регистрация момента пружинного двигателя только прп спуске заводной пружины исключает возможность определения такогоО важного параметра, пружинного двпгагеля,том является этанец которой закреп , свободный, соедп Полуавтомат предназначен для использования при разработке, исследовании и изготовлении,пружинных двигателей,Пружинный двигатель как аккумулятор механической энергии широко применяется в приборах точной механики. Параметры и качество пружинных двигателей очень часто определяют качество и надежность работы прибора. Так, например, продолжительность хода механических часов между двумя очередными заводами, а также точность хода часов существенно зависят от характера изменения вращающего момента пружинного двигателя при раскручивании заводной пружины.Совершенно очевидно, что высокое качество пружинных двигателей может быть получено только отри наличии аппаратуры, позволяющей определять оптимальные параметры двигателя,при его разработке и макетировании, а также осуществлять высокопроизводительный контроль пружинных двигателей в условиях массового производства.Известен прибор для контроля и регистрации момента пружинного двигателя, содержащий установочное приспособление, чувствительный элемент, регистрирующее устройство и электродвигатель привода.Чувствительным элеменлонная пружина, один колен неподвижно, а другой абаном пружинного двигателя гпб- . С эталонной пружиной связано о регистрирующего устройства. Моинного двигателя регистрир ется и раскручивании заводной пружиствляемом электродвигателем, коематпчески связан с заводным важинного двигателя.я на высокую производительность, р имеет ряд существенных нсдокак к. п, д. Для определения к. п. д. пружинного двигателя необходимо регистрироватьдиаграмму работы заводной пружины какпри ее заводе, так и при спуске,Этот прибор недостаточно универсален иудобен в работе. Так, например, изменениедиапазонов измерения производится заменойэталонной пружины, Чтобы барабан пружинного дигателя установить в измерительнуюпозицию, его необходимо запрессовать в переходный диск, который штифтами фиксируется на,приборе,В приборе отсутствуют устройства для высокопроизводительного контроля моментапружинных двигателей в условиях массовогопроизводства.Целью изобретения является создание высокопроизводительного и универсального полуавтомата, ооеспечивающего высокую точность регистрации момента заводной пружины при ее заводе и спуске и автоматическойконтроль момента пружинного двигателя вовремя спуска заводной пружины при заданных углах ее закручивания,Цель достигается за счет того, что полуавтомат снабжен устройством автоматическогоконтроля момента пружинного двигателя иупругой предохранительной муфтой, ведущийвал которой через редуктор связан с реверсивным электродвигателем привода, а ведомый - с установочным приспособлением.Чувствительный элемент выполнен в видесвязанного шарнирной тягой с установочнымприспособлением и расположенного в упругом подвесе сердечника индуктивного датчика, вторичная обмотка которого через усилитель подключена к диагонали измерительногомоста, связанного через электродвигатель срегистрирующим устройством и через системуподвижных контактов с устройством автоматического контроля.Упругая предохранительная муфта выполнена в виде многовитковой спиральной пружины, один конец которой закреплен на ведущем валу,а другой - на храповом колесе.Последнее свободно насажено на ведомом валу и связано с пим храповой собачкой, закрепленной на диске. Диск жестко связан сведомым валом и несет контактную систему,взаимодействующую с толкателем, запрессованным в водило, жестко закрепленное на ведущем валу и взаимодействующее со стенкойпаза, имеющегося в диске.Регистрирующее устройство, представляетсобой реверсивный лентопротяжный механизм с двумя приемно-подающими барабанами и ведущим барабаном, связанным с приемно-подающими барабанами муфтами односгорокнего действия. На валах приеьпно-подающих барабанов жестко закреплены храповые колеса с взаимно противоположнымнаправлением зубьев, взаимодействующие снеподвижно закрепленными храмовыми собачками.Установочное приспособление составлено из 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 двух, подпружиненных захватов, шарнирнозакрепленных своей средней частью на корпусе, расположенном на связанном с реверсивным электродвигателем привода валу, Внутри корпуса в подшипниках установлен центрирующий валик, через валик испытуемогопружинного двигателя связанный с осью, соединенной шарнирной тягой с чувствительнымэлементом.На фиг, 1 показана функциональная схемаполуавтомата; на фиг. 2 - схема измерительной части и установочного приспособления;на фиг. 3 - кинематическая схема,предохранительной муфты; на фиг. 4 - реверсныйлентопротяжный механизм; на фиг. 5 - схема устройства для автоматического контролямомента,Барабан испытуемого пружинного двигателя 1 (см. фиг. 1) закрепляется в установочном,приспособлении 2, а заводной валик кинематически связывается с сердечником индуктивного датчика 3. Электродвигатель привода Дз через редуктор 4 кинематически связан с предохранительной муфтой 5, ходовымвинтом б и,первым солнечным колесом дифференциала 7. Со вторым солнечным колесомэтого дифференциала кинематически связанэлектродвигатель Дь предназначенный дляавтоматической смены кадра регистрации ивыброса пружинного двитателя по окончаниииспытания. На корпусе дифференциала 7расположено зубчатое колесо, которое приводит в движение реверсивный лентопротяжныймеханизм 8,Ходовой винт б передает движение гайдуке 9,которая перемещает скользящий контакт устройства 10, предназначенного для грубого отсчета числа оборотов завода испытуемогодвигателя. Точный отсчет оборотов производится устройством,11, которое кинематическисвязано с ведомым валом предохранительноймуфты 5.Индуктивный датчик 3 электрически связанс усилителем 12, формирующим питание вуправляющей обмотке электродвигателя Дзрегистрирующего устройства. В свою очередь,двигатель Дз кинематически связан с регистрирующим органом 13, реохордом 14 и подвижными контактами 15 устройства 1 б автоматического контроля момента пружинногодвигателя.Устройство 1 б автоматического контролясодержит реле, которые управляются сигналами, поступающими через контакты 15, атакже от устройств грубого 10 и точного 11отсчета оборотов завода пружинного двигателя,Автоматический контроль. момента производится только при спуске заводной пружины. Включение устройства 1 б в работу осуществляется системой автоматического управления 17. Результаты контроля фиксируются насветовом табло 18.Система автоматического управления 17служит для обеспечения автоматического цик 368582ла контроля и регистрации момента пружинного двигателя, Эта система управляет работой двигателей Д и Д 1 и сама управляется электрическими сигналами, поступающими от предохранительной муфты 5, концевых выключателей 19 а, 19 б и пусковой кнопки 20,Устаыювочное приспособление (см. фиг. 2) содержит корпус 21, свободно посаженный на вал 22 и предохраняемый от проворота относительно вала соединением типа шпоночного. Внутри корпуса при помощи шарикоподшипниковых направляющих установлен цснтрирующий валик 23. Снаружи на корпусе прц помощи шарнирных соединений закреплены два захвата 24. Призматические наконечники захватов располагаются между зубьями венца барабана 25 испытуемого пружинного двигателя и сообщают барабану вращательное движение при заводе и спуске заводной пружины,Заводной валик 26 цилиндрической цапфой устанавливается в отверстии центрирующего валика 23, а квадратной головкой сочленяется с гнездом оси 27. Эта ось установлена в миниатюрных шариковых подшипниках и прц помощи шарнирной тяги 28 связана с магцитомягким сердечником 29 индуктивного датчика, В свою очередь, сердечник 29 жестко связан с упругим подвесом 30.Первичная обмотка 31 датчика питается. переменным током частотой 50 га и напряжением 6,3 в. э. д,с., наведенная во вторичной обмотке 32, служит для питания моста, образованного реохордом 14 и потенциометром 33, и не изменяется при перемещениях сердечника 29. Управляющие катушки датчика 34 через усилитель 12 включены в диагональ мостапричем э. д,с., наведенная в них, пропорциональна перемещению сердечника 29, Переключатель П и группа сопротивлений 35 обеспечивают различные измерительные диапазоны полуавтомата. Потенциометр 33 позволяет регулировать нулевое положение пера регистратора,Упругая предохранительная муфта (см. фиг. 3) содержит ведущий вал 36, на котором жестко закреплены водило 37 с поводком 38 и внутренний конец спиральной пружины 39, наружный конец которой соединен со стойкой 40. Стойка запрессована в храповсе колесо 41, которое свободно посажено на ведомый вал 42. Связь между колесом 41 и валом 42 осуществляется через храповую собачку 43, вращающуюся вокруг оси, запрессованной в диск 44. Этот диск жестко связан с ведомым валом 42,Предварительно закрученная спиральная пружина стремится развернуть ведомый 42 и ведущий 36 валы один относительно другого. Этому препятствует поводок 38, на который опирается диск 44. На диске закреплена контактная система 45 для выработки электрического импульса, вызывающего реверс электродвигателя Д. (см. фиг. 1 и 2). Контактная система приводится в действие тол 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 кателем 46. Электрическое питание на муфту подается при помощи скользящих контактов 47, 48.Ведущий барабан 49 лентопротяжного механизма 8 (см. фиг. 4) жестко связан с валом 50, приводимым в движение (рис. 1) через шестерню 51 от дифференциала, солнечные колеса которого кинематцческц связаны с электродвигателями Д 1 и Д.Вал 50 через конические зубчатые колеса передает движение полумуфтам 52 односторонних муфт обгона. Передаточное отношение зубчатых колес, подобрано таким образом, что угловая скорость вращения полумуфт 52 и вала 50 одинакова. Полумуфты 5 свободно посажены на оси 53 и 54 приемно-подающих барабанов 55, 56, на которых жестко закреплены внутренние полумуфты 57 ц 58 муфт обгона таким образом, что муфты вращаются во взаимно противоположных направлениях. Кроме того, на оси 53 ц 54 свободно без вращения посажены храповые колеса 59 и 60. Зубья раповых колес имеют взаимно противоположное направление, Осц храповых собачек 61 ц 62, взаимодействующих соответственно с храповыми колесами 59 и 60, закреплены на корпусе,прибора. драповые колеса 59 и 60 поджаты к свободно посаженным на валы 53 и 54 приемно-подающим барабанам 55 ц 56 пружинами 63,64.Устройство 16 для автоматического контроля момента пружинного двигателя (см. фиг. 5) предназначено для контроля момента только в одной точке на диаграмме спуска ц содержит три группы последовательно включенных контактов, которые коммутируют цепь электропитания реле 65 и 66, и сигнальные лампочки. При необходимости осуществить контроль момента пружинного двигателя в нескольких позициях завода пружины полуавтомат должен быть снабжен соответствующим количеством однотипных контрольных устройств. Контакты устройства 10 грубого отсчета числа оборотов (см. фиг, 1) и контакт, являющийся составной частью устройства 11 точного отсчета числа оборотов, в сочетании с переключателем П служит для установки заданного тла завода заводной пружины, при котором необходимо осуществить контроль момента пружинного двигателя. Подвижный контакт 67 устройства грубого отсчета числа оборотов приводится в движение ходовой гайкой 9 (см. также фцг. 1),Непосредственно контроль момента осуществляется группой контактов 68, 69 и 70, Подвижный контакт 68 связан с гцокой нитью 71, которая приводится в движение гцкивом 72. Этот шкив кццематцческц связан с электродвигателем Д;, регистрирующего устройства, На гиокой нити закреплен также регистрирующий орган 13.Контакты 69 и 70 представляют сооой два отрезка Гибкой ленты, соединенные между собой изоляционной пластиной 73. Ширина изоляционного промежутка 1 определяет до7пустимое поле рассеивания значений момента пружинного двигателя в точке контроля.Блок контактов 69 и 70 закреплен на валике 74, который связан с осью червячного колеса 75 и электрически изолирован от этой оси. Свободный конец контакта 69 удержлвается цилиндрической пружиной 76, которая изолирована от прибора.Регистрирующий орган 13 (перо) и .подвижный контакт 68 изображены на фиг, 5 в,положении, соответствующем значению контролируемого момента, равному нулю, При помощи рукоятки 77 изоляционная пластина 73 может быть смещена относительно подвижного контакта 68 на некоторую величину Н, пропорциональную номинальному значению контролируемого момента.Полуавтомат работает следующим образом.После того как пружинный двигатель установлен в измерительную позицию (см. фиг. 2), нажимают пусковую кнопку 20 (фиг. 1) полуавтомата.,При этом включается электродвигатель Д, который, вращая барабан 25 пружинного двигателя (фиг. 2), заводит заводную пружину. Одновременно приводятся в действие реверсивный лентопротяжный механизм 8 (фиг. 4) и устройства 10, 11 грубого и точного отсчета числа оборотов (фиг, 1 и 5).Вращающий момент, развиваемый заводной пружиной при заводе, передается оси 27 (фиг. 2) и при помощи шарнирной тягл 28 преобразуется в осевое усилие, вызывающее деформацию упругого подвеса 30 сердечника 29 индуктивного датчика. Максимальное линейное перемещение сердечника 29 не превышает 0,5 мм. В пределах малых деформаций упругого подвеса перемещение сердечника прямо пропорционально значению измеряемого момента.При перемещении сердечника 29 на управляющих катушках 34 датчика вырабатывается электрический сигнал, вызывающий разбалансировку моста, образованного реохордом 14 и потенциометром ЗЗ, При этом, как только величина сигнала превысит порог чувствительности усилителя 12, на управляющую обмотку электродвигателя Дз подается синусоидальная э. д, с. частой 50 гц. Значение управлчющей э, д. с, остается практически постоянным при различных величинах сигналов, поступающих с управляющих катушек 34, при условии, что эти сигналы превышают порог чувствительности усилителя.Вращение электродвигателя Д. передается регистрирующему органу 13 (фиг. 5), подвижному контакту 68 и движку реохорда 14 (рис. 2). Направление вращения электродвигателя Д 3 выбирается таким образом, чтобы перемещение движка реохорда устраняло разбалансировку моста, т. е. компенсировало управляющий сигнал, поступающий от индуктивного датчика. Таким образом, отработка управляющего сигнала вызывает перемеще 5 10 15 20 25 30 35 40 45 зо 55 60 65 ние регистрирующего органа, прямо пропорциональное величине измеряемого момента.Рассмотрим работу реверсивного лентопротяжного механизма 8 (фиг, 4). При заводе заводной пружины вал 50 ведущего барабана 49 вращается в направлении, указанном стрелкой С. От вала 50 приводятся во вращение,полумуфты 52 муфт обгона одностороннего действия. Эти полумуфты вращаются в направлении, совпадающем с направлением вращения вала 50 ведущего барабана. При этом левая полумуфта свободно проворачивается относительно внутренней полу- муфты 57, и вал 53, застопоренный храповым колесом 59 и собачкой 61, остается неподвижным,Правая полумуфта увлекает за собой внутреннюю полумуфту 58, которая передает движение валу 54. Этот вал вращает храповое колесо 60, фрикционно связанное с барабаном 5 бпри этом на барабан 56 наматывается ленты. Разрыв ленты при увеличении радиуса намотки предотвращается наличием фрикционной связи между барабаном 56 и торцовой поверхностью храпового колеса 60, Постоянный натяг ленты обеспечивается за счет фрикционной связи барабана 55 с торцовой поверхностью неподвижного храпового колеса 59.При изменении направления вращения ведущего барабана 49 (лри спуске заводной пружины) роль приемного барабана выполняет барабан 55, а подающего - барабан 56.Реверс электродвигателя привода ,Ь происходит при поленом заводе пружинного двигателя. При этом момент сопротивления на ведомом валу 42 предохранительной муфты (фиг. 3) оказывается равным или несколько превышает момент, развиваемый пружиной 39, Ведущий вал 36 начнет разворачиваться относительно ведомого, и толкатель 46 замыкает контактную систему 45 муфты.Электричесиий сигнал от предохранительной муфты поступает в систему автоматического управления 17 (фиг, 1), которая осуществляет реверс электродвигателя Д и одновременно включает в работу устройство автоматического контроля момента пружинного двигателя (контакт 78, фиг. 5).Если при заданном угле закручивания заводной пружины во время ее спуска подвижный контакт 68 окажется в пределах изоляционного промежутка 1 (фиг. 5), то электрическое питание на реле 65 и бб не поступает, и на световом табло 18 (фиг. 1 и 5) горит лампочка Л, что означает: испытуемый двигатель годен.Если в момент одновременного замыкания контактов устройств 10 и 11 подвижный контакт 68 окажется на одном из контактов 69 или 70, то срабатывает соответствующее реле 65 или бб, лампочка Л. гаснет, а на световом табло зажигается лампочка Л или Л. Эти лампочки сигнализируют о том, что момент .пружинного двигателя больше или меньшедопустимого значения. Так как реле 65 и бб имеют контакты самоблокировки, результат контроля фиксируется на световом табло до начала следующего цикла испытания,Описанный полуавтомат позволяет проконтролировать момент пружинного двигателя в двух точках на диаграмме спуска заводной пружины.После того как пружина двигателя полностью раскрутится, ходовая гайка 9 (фиг. 1) воздействует на концевой выключатель 19 а, и вырабатываемый при этом электрический сигнал, поступает на систему автоматического управления 17. Эта система отключает двигатель Д 2 и включает электродвигатель Дь который протягивает ленту, подготавливая ее для следующего испытания. Роль оператора при работе на полуавтомате сводится к установке испытуемого двигателя и пуску полуавтомата.Полуавтомат снабжен органами управления, позволяющими изменять режимы его работы и осуществлять:1. Контроль пружинных двигателей с одновременной регистрацией момента и автоматической протяжкой ленты по окончании цикла испытания, Производительность 900 - 1000 двигателей в смену,2. Только контроль пружинных двигателей. Производительность 2000 - 2200 пружинных двигателей в смену.3. Только регистрацию момента пружинных двигателей. Производительность до 2000 двигателей в смену.Внешний вид описанного полуавтомата гоказан на фиг. 6, Здесь 79 - рукоятка регулировки усиления; 80 - лента регистрирующего устройства; Пг - :переключатель диапазонов измерения; П 2 - переключатели для установки заданного числа оборотов завода пружинного двигателя,.при котором необходимо,произвести контроль момента; 81 - рукоятка для измерения скорости протяжки диаграммной ленты; 82 - клавиша для отключения регистрирующего устройства. Предмет изобретения 1, Полуавтомат для контроля и регистрации момента пружинного двигателя, содержащий установочное приспособление, чувствительный элемент, регистрирующее устройство и электродвигатель привода, отли гпюигий 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ся тем, что, с целью повышения точности и производительности процесса контроля и регистрации, он снабжен устройством автоматического контроля момента пружинного двигателя и упругой предохранительной муфтой, ведущий вал которой через редуктор связан с реверсивным электродвигателем привода, а ведомый - с установочным приспособлением, при этом чувствительный элемент выполнен в виде связанного шарнирной тягой с устано. вочным приспособлением и расположенного в упругом подвесе сердечника индуктивного датчика, вторичная обмотка которого через усилитель подключена к диагонали измерительного моста, связанного через электродвигатель с регистрирующим устройством и через систему подвижных контактов с устройством автоматического контроля.2. Полуавтомат по п, 1, отличпющайся тем, что упругая предохранительная муфта выполнена в виде многовптковой спиральной пружины, один конец которой закреплен на ведущем валу, а другой - на храповом коле. се, свободно насаженном на ведомом валу и связанном с ним храповой собачкой, закреп ленной на диске, жестко связанном с ведо. мым валом и несущем контактную систему, взаимодействующую с толкателем, запрессованным в водило, жестко закрепленное на ведущем валу и взаимодействующее со стенкой паза, выполненного в диске.3, Полуавтомат по п. 1, отличпюигийся тем, что регистрирующее устройство выполнено в виде реверсивного лентопротяжного механизма с двумя приемно-подающими барабанами и ведущим барабаном, связанным с приемно- подающими барабанами муфтами одностороннего действия, при этом на валах приемно-подающих барабанов жестко закреплены храповые колеса с взаимно противоположным направлением зубьев, взаимодействующие с неподвижно закрепленными храповыми собачками.4. Полуавтомат по п. 1, отгичпюигайся тем, что установочное приспособление выполнено в виде двух подпружиненных захватов, шарнирно закрепленных своей средней частью на корпусе, расположенном на связанном с реверсивным электродвигателем привода валу, при этом внутри корпуса в подшипниках установлен центрирующий валик, через валик испытуемого пружинного двигателя связанный с осью, соединенной шарнирной тягой с чувствительньпс элементом.36858,2Уиг 5 оц21Жг 8. ЮСоставитель 3. Гиндин Редактор Т. Орловская Техред Л. Грачева Корректоры: Е. Мироноваи А. СтепановаЗаказ 651/11 Изд о 161 Тираж 496 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий ири Совете Министров СССР Москва, К, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. Сапунова, 2

Смотреть

Полуавтомат для контроля и регистрации момента пружинного двигателя