Устройство для измерения давления щетки на коллектор электрической машины

 

1УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЩЕТКИ НА КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее силоизмерителышй датчик, расположенный в :корпуое и усзановленвый между щеткой и пружиной в окне щеткодержателя, и :Измерительный мост, отличающееся тем, что, с целью noBbffiie-ния точности измерения .стати ческого давления и динамических усилий на работаюи й машине, датчик содержит упругий измерительный брус, который с двух сторон опирается на заплечики , выполненные в корпусе, на изме- , рительном брусе установлена посредством двух опор траверса, взаимодействующая с нажимной пружиной, измерительный брус снабжен первичными преобразователями , установленными лежду опорами траверсы. 2, Устройство по П.1, о т л и 1ающееся тем, что в качестве первичнык преобразователей установлены тензорезисторы, образующие измерительный электрический полумост . V 3. Устройство по nn.l и 2, О тличающеёся тем, что корпус силоиэмерительного датчика и выводы первичных преобразователей вы§ полнены из электроизоляционного материала . to 00 4: Од

союз соеатених

СОВ МО

Р9МУЬЛИН ОСУДАРС ПЗЕНИ и ИОМИТЕТ СССР

re дилан изоБРкп:ний и ere ытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я(я) Н 01 R 39/58

В (21) 3335602/24-07 (22) 02.09.81 (46) 15.06.83.Бюл..Р 22 (72) T.Â.Aíècèìîâà, О.Ф.Дубовик и Л.A.Ìîàêàëåþ (71) Всесоюзный научно-исследова. тельский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (53) 621. 313. 045. 004; 5 (088. 8) (56) 1. "Электрическая и тепловозная тяга". И., ИНС, 1962, 99, с.25. .2. Электропровод ВЛ80Т. Руководство по эксплуатации под ред.

В.P. Бондаренко. И., "Транспорт", 1977, с. 507.

3. Авторское свидетельство СССР

9 828280, кл. Н 01 R 39J58, 1981. (54)(57) „УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ЩЕТКИ HA КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАШИНМр содержащее силоизмерительный датчик, расположенный в .корпусе и установленный. между щеткой и пружиной в окне щеткодержателя, и измерительный мост, о т л и ч а ю,SUÄÄ1 023473 А щ е е с я тем, что, с целью повыше- ния точности измерения .статического давления и динамических усилий на работающей машине, датчик содержит упругий измерительный брус, который с двух сторон опирается на заплечи- ки, выполненные в корпусе, на изме-, рительном брусе установлена посредством двух опор траверса, взаимодействующая с нажимной пружиной, измерительный брус снабжен первичными преобразователями, установленными лежду опорами траверсы.

2. Устройство по п.1, о T л ир а ю щ е е с я тем, что в качестве.первичных преобразователей установлены тензорезисторы, образующие Я измерительный электрический полумост.

3. Устройство по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что кор- С пус силоизмерительного датчика и выводы первичных преобразователей вы- Я полнены из злектроизоляционного материала.

Ф®®4

©) 1023473

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измерения) давления щеток на коллектор электрической машины в условиях эксплуатации, исследований и при ремонте.

Йзвестно устройство для измерения нажатия щетки на коллектор от пружины щеткодержателя., содержащее упругую вилку, составленную из пластин, на которые наклеены проволоч-, ные тензодатчики. Устройство вставля- 10 ется концами упругой вилки. между щеткой и пружиной щеткодержателя. Усилие пружины датчиками преобразуется в сигнал, передаваемый на электрический измерительный прибор, градуи- 35 рованный на кГс $1J .

Однако это устройство имеет высокую (не менее 10%) погрешность измерений и позволяет измерять только статические нагрузки.

Известно также устройство для измерения давления щетки на коллектор, состоящее из электроизмерительного прибора, праградуированного на кГс, с датчиком давления и вибратором,ими тирующим эксплуатационные вибрацйи. Устройство выполнено в виде стенда, на котором испытываются щеткодержатели.t2J .

Данное устройство позволяет измерять только статические нагрузки щет- 30 ки при испытании собранных щеткодержателей после изготовления или ремонте перед установкой на тяговый двигатель.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее силоизмерительный датчик, расположенный в корпусе и установленный между щеткой и пружиной в окне щеткодержате ля, и измерительный мост. Подвижные части щеток соединены с неподвижной частью с помощью шпилек, снабженных регулировочными пружинами (3) .

Однако известное устройство сложно по конструкции, содержит тороиды, 45 изготовленные из ферритов, хрупких по своей структуре и не обеспечивающих работу при ударных .нагрузках, специальные щетки, включающие подвижные и неподвижные части, скреплен- я ные между собой шпильками, механизм передачи усилий от пружины к щетке и предохранительное устройство от ударов. Применение тороидов из ферритов в качестве первичных преобраэова- 55 телей не обеспечивает линейности силоизмерительного датчика, что приводит к значительной погрешности измерений.. Корпус силоизмерительного датчика имеет значительные размеры по высоте и выступает эа габариты щетко- 6O держателя, что не позволяет его использовать на собранном электродвигателе. Значительные инерционные мас-. сы корпуса, снабженного устройством для передачи усилия от пружины щет- 65 кодержателя, также значительно искажают фактическое давление щетки на коллектор. Данное устройство имеет ограничительные функциональные возможности и может применяться только при контроле щеткодержателей на,испытательном стенде.

Целью изобретения является повышение точности измерения статического давления и динамических усилий на работающей машине.

Поставленная цель достигается тем, что датчик содержит упругий измерительный брус, который с двух сторон опирается на заплечики, выпол-, ненные s корпусе, на измерительном брусе установлена посредством двух опор, траверса, взаимодействующая с нажимной пружиной, измерительный брус снабжен первичными преобразователями, установленными между опорами траверсы.

Кроме того, в качестве первичных преобразователей установлены тензорезисторы, образующие измерительный электрический полумост.

Корпус измерительного датчика и выводы первичных преобразователей выполнены из электроизоляционного материала.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид в плане, на фиг.2 то же, вид сбоку, на фиг.3 - эпюра моментов при применении упругого измерительного бруса с траверсой.

Устройство состоит из корпуса 1, заплечики 2 которого выполняют роль опор упругого измерительного бруса 3 в виде пластины, нажимной траверсы 4 с двумя опорами 5 на брус и прилива б для опирания на него пружины 7 щеткодержателя 8 и разрезной рабочей щетки 9 с гибкими шунтами 10.

Корпус 1 и разрезная щетка 9 размещены в .окне щеткодержателя 8. Первичные преобразователи 11 установлены на брусе 3 между опорами 5 траверсы 4, представляют собой тензореэисторы, образующие электрический измерительный полумост.

В устройстве использована известная схема электрического измерительного моста, в диагональ которой включен тензометрический прибор, фиксирующий статические и динамические . нагрузки щетки на коллектор.

Распределение нагрузок от пружины щеткодержателя силой P и эпюра момента, укаэанная на фиг.3, получены при условии е,/г, база траверсы (расстояние между ее опорами на брусе); база упругого иэмерительного бруса (расстояние между опорами ) .

1023473

Л-4

Яп.2

Составитель В.Чернова

Редактор М.Петрова Техред B.äàëåêoðåé ЕорректорВ.Бутяга

Заказ 4227/41 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Участок на брусе f» - зона равных моментов, где действует только иэгибная деформация.

Установленные тензорезисторы могут иметь базу активной части от 5 до

20 ю» в зависимости от размеров корпуса силоизмерительного элемента, размещенного в окне щеткодержателя.

Экономический эффект от использования устройства может быть получен в сфере эксплуатации за счет умень- 10 шения износа щеток и коллектора, за счет обеспечения расчетных давленйй .в процессе поисковых и научно-.исследовательских работ по выбору материалов при изготовлении коллектора и применения различных типоразмеров и материала щеток, а также выбору оптимальных режимов эксплуатации щеточного узла и коллектора. В сфере производства и при ремонте положительный эффект достигается в обеспе:чении расчетных давлений щетки на кол-. лектор.