Стабилизатор скорости вращения
СТАБИЛИЗАТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ , содержащий вал, в радиальном канале .которого закреплен подпружиненный инерционный элемент в виде постоянного магнита, и установленный вне вала геркон, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора, в него дополнительно введены N подпружиненных инерционных элементов, расположенных в радиальных каналах, причем расстояние d между соседними постоянными маг нитами при«стабилизируемом числе оборотов вала определяется выражениями . 2ГЯ - 1{N+1) d N+1 d :& , где 1 - ширина постоянных магнитов; п - стабилизируемое число оборотов вала; R - расстояние от центра вала до внешнего края постоянного магS нита, при стабилизированном числе оборотов вала; (Л t - наименьшее время отпускания геркона, N 1,2, 3 J ... , m.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„.Я0„„10 3288 А 51) G 05 0 13/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дежности стабилизатора, в него дополнительно введены и подпружиненных инерционных элементов, расположенных в радиальных каналах, причем расстояние d между соседними постоянными маг интами при стабилизируемом числе оборотов вала определяется выражениями
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3375444/18-24 (22) 05.01.82
Я46) 15.06.83. Бюл. 22 (72) А..С.Ксенофонтов и Д.Д.Добровольский (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (53) 531 775(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 396669, кл. G 05 D 13/04, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
Н 555383, кл. 0 05 0 13/04, 1975 (прототип). (54)(57) стАбилизАтоР скоРости ВРАЩЕНИЯ, содержащий вал, в радиальном канале, которого закреплен подпружиненный инерционный элемент в виде постоянного магнита, и установленный вне вала геркон, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с.целью повышения на2 - l(M+1)
И+1 . d 2Я пй, где 1 - ширина постоянных магнитов;
n - стабилизируемое число о6оротов вала;
R. - расстояние от центра вала до
-внешнего края постоянного маг
Ф нита, при стабилизированном Е числе оборотов вала;
- наименьшее время "отпускания" геркона, й.= 1,2, З...rn
1023288
Изобретение относится к контролю параметров движения и может быть использовано для стабилизации скорости вращения валов.
Известен датчик контроля скорости вращения объекта, выполненный в виде центробежного узла, размещенного" на укрепленном на контролируемом объекте диска, снабженного подвесом и рычагом, связанным с расположенными на оси подшипниками, а в качестве контакта ис пользуется геркон (1) .
Недостатком стабилизатора является то, что съем информации необходимо производить с вращающегося диска, что вызывает необходимость применения токосъемников, а это усложняет устройство, снижает его надежность. Кроме того, размещение геркона на вращающемся диске оказывает вредное влияние о на геркон, так как центробежное ускорение и вибрации могут вывести из строя чувствительные к вибрациям контакты гер кон а.
Наиболее близким к предложенному изобретению является стабилизатор скорости вращения, содержащий вал, в радиальном канале. которого закреплен подпружиненный инерционный элемент в виде постоянного магнита, и установ- ЗО ленный вне вала геркон P2)
Недостатком стабилизатора является то, что в режиме стабилизации геркон срабатывает. и отпускает каждый оборот з вала независимо от того-, нужно ли изменение скорости для стабилизации или нет. Это является избыточным, так как в течение определенных промежутков времени скорость вала может 40 оставаться в .допустимых пределах. Избыточное число срабатываний геркона вызывает преждевременный его износ, снижает надежность работы стабилизатора.
Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора.
Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор скорости .вращения дополнительно введены М подпружиненных инерционных элементов, расположенных в радиальных каналах, причем расстояние d между соседними постоянными магнитами при стабилиэируемом числе оборотов вала определяется выражениями
2 - E (N+E)
М+1
d c 2LRnt, где 1 - ширина постоянных магнитов;
n - -стабилизируемое число оборотов вала;
R - расстояние от центра вала до внешнего края постоянного магнита при стабилизированном . числе оборотов вала;
fl ч
t - наименьшее время отпускания геркона;
3-
На чертеже изображена схема стабилизатора скорости вращения.
Стабилизатор состоит из жестко связанного с объектом немагнитного вала 1 и установленного вне вала геркона 2. В радиальных. каналах 3 аала 1 закреплены подпружиненные инерционные элементы в виде постоянных магнитов 4.
Кроме того, геркон 2 имеет возможность перемещения на расстояние о от вала 1.
Стабилизатор скорости вращения работает следующим образом.
При увеличении скорости вращения вала 1 постоянные магниты 4 под действием центробежной силы перемещаются по каналам 3 от центра вала а его периферии, при этом намагниченные грузы находятся каждый раз в той точке (соответствующей определенной скорости), в которой действие центробежной силы и силы подпружинивания уравновешиваются. При дальнейшем увеличении скорости вращения намагниченные грузы, перемещаясь далее в периферии, оказываются на таком расстоянии от геркона 2, при котором каждый иэ намагниченных грузов поочередно вызывает срабатывание геркона. Если при этом скорость вращения такова, что выполняются условия
"" лиг — i
d (2)
М где и - число подпружиненных элементов;
1 - ширина намагниченного груза;
R - расстояние от центра вала до внешнего. края намагниченного груза при заданной стабилизируемой скорости; .t - наименьшее время отпускания геркона, то геркон после прекращения действия на него поля одного из намагниченных грузов, не успев отпустить, попадает под влияние магнитного поля следующе55
ВНИИПИ Заказ 4209/31 Тираж 8)4 Подписное филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4
3 10232 го груза и остается в сработанном со- .
1стоянии, (что соответствует отключен- ному двигателю).
Если по какой-либо при чине с корост ь 5 вращения вала 1 уменьшается, то действие следующего магнитного груза оказывается недостаточным для удержания геркона в сработанном состоянии за счет приближения его к центру ва- 10 ла 1 под действием подпружинивания.
При этом геркон отпускается, двигатель включается и вал ускоряется до тех пор, пока один из намагниченных грузов под действием центробежной силы15 не приблизится к геркону настолько, что его магнитное поле вызывает новое срабатывание геркона, при этом двигатель отключается. Таким образом, осуществляется стабилизация скорости 20 вращения. Иинимальная скорость стабилизации; как следует иэ формул (1) и (2), зависит от числа центробежных элементов, радиуса, образуемого магнитными грузами при скорОсти враще- . 25 ния, соответствующей скорости стаби. лиэации, ширины каждого иэ намагни-. ченных грузов и времени отпускания геркона.
Иаксимальная же скорость стабили- .З0 зации зависит лишь от расстояния О от геркона до намагниченных грузов и от силы подпружинивания и .может быть велика. При увеличении скорости вращения вала одновременно с радиаль-. ным перемещением намагниченных грузов происходит увеличение расстояния между ниии d, Однако подпружинявающая сила всегда может быть подобрана та" ким образом, что это приращение расстояния будет компенсироваться приращением скорости вращения, т.е. время,.когда геркон находится в процессе стабилизации, в промежутках между воздействиями двух,сооедних намагни" ченных грузов может либо оставаться постоянным, либо уменьшаться.
Предлагаемый стабилизатор обладает. значительно большим ресурсом работы за счет более экономичного расходования ресурса геркона. Кроме того, точ« ность стабилизации выше, так как скорость контролируется герконом несколь. ко раз эа оборот. При этом электрический сигнал, получаемый за счет включения и выключения геркона, может без какой-либо обработйи исполь-. зоваться для коммутации электродви" гателя, т.е. стабилизация возможна без дополнительного источника питания и беэ узлов-обработки и управления двигателем.
