Расходомер для гидроприводов горных машин

 

Изобретение относится к средствам автоматизации горных машин, предназначенных для контроля расхода рабочей жидкости в гидроприводах. Оно может быть использовано для создания систем автоматического управления и технической диагностики горных машин. Цель - повышение точности измерения при одновременном снижении затрат на измерение скорости потока рабочей жидкости /РЖ/ в двух противоположных направлениях. Расходомер включает корпус, в который вставлена пробка с закрепленным на ней концом чувствительного элемента в виде пластины. Чувствительный элемент соединен с входом электронного блока и ориентирован широкими гранями параллельно направлению потока РЖ, а его продольная ось перпендикулярна направлению перемещения РЖ. На втором конце чувствительного элемента закреплено рабочее тело /РТ/. Оно представляет собой основное цилиндрическое РТ 11 и дополнительное РТ 12. Между собой и пластиной РТ 11, 12 соединены своими хвостовыми частями и образуют центрально симметричную фигуру. Вертикальная ось симметрии совпадает с продольной осью симметрии чувствительного элемента. При движении РЖ в канале корпуса на РТ 11, 12 действует равнодействующая сила F р (векторная сумма сил F с и F п), которая приводит к деформации чувствительного элемента. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Fll

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 1219803 (21) 4491 194/23-03 (22) 05.10.88 (46) 30.09.90. Бюл, № 36 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин «Автоматгормаш» (72) Д. И. Евстафьев, А. М. Райхман, В. А. Резников, Д. И. Фрегер и А. В. Чумак (53) 622.232:72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1219803, кл. Е 21 С 35/24, 1984. (54) РАСХОДОМЕР ДЛЯ ГИДРОПРИВОДОВ ГОРНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к средствам автоматизации горных машин, предназначенных для контроля расхода рабочей жидкости в гидроприводах. Оно м. б. использовано для создания систем автоматического управления и технической диагностики горных машин. Цель — повышение точности измерения при одновременном снижении затрат на измерение скорости потока раÄÄSUÄÄ 1596108 А 2 (51)5 Е 21 С 35/24, G 01 F 1/28

2 бочей жидкости (РЖ) в двух противоположных направлениях. Расходомер включает корпус, в который вставлена пробка с закрепленным на ней концом чувствительного элемента в виде пластины. Чувствительный элемент соединен с входом электронного блока и ориентирован широкими гранями параллельно направлению потока РЖ, а его продольная ось перпендикулярна направлению перемещения P)K. На втором конце чувствительного элемента закреплено рабочее тело (PT). Оно представляет собой основное цнрлиндрическое PT 11 и дополнительное PT 12.

Между собой и пластиной PT l l, 12 соединены своими хвостовыми частями н образуют центрально симметричную фигуру. Вертикальная ось симметрии совпадает с продольной осью симметрии чувствительного элемента. При движении РЖ в канале корпуса íà PT 11, 12 действует равнодействующая сила Fp (вектрорная сумма сил Гс и Г„), которая приводит к деформации чувствительного элемента. 3 ил.

1596108

Изобретение относится к средствам автоматизации горных машин, предназначено для контроля расхода рабочей жидкости в гидроприводах и может использоваться для создания систем автоматического управления и технической диагностики горных машин и является дополнительным к основному авт. св. № 12198ОЗ.

Е(ель изобретения — повышение точности измерения при одновременном снижении затрат на измерение скорости потока жидкости в двух противоположных направлениях.

На фиг. 1 изображен расходомер для гидроприводов горных машин; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — функциональная схема электронного блока.

В состав расходомера входят корпус 1, вставленная в него пробка 2 с закрепленным на ней концом 3 чувствительного элемента 4, выполненного в виде пластины, на втором конце 5 которого укреплено рабочее тело 6, чувствительный элемент 4 соединен с входом электронного блока 7 и ориентирован широкими гранями 8 и 9 параллельно направлению потока рабочей жидкости, а продольная ось его 10 перпендикулярна направлению перемещения рабочей жидкости. Рабочее тело 6 представляет собой основное цилиндрическое рабочее тело 11 и дополнительное цилиндрическое рабочее тело 12 с направляющими крыловидного профиля, которые соединены между собой и пластиной своими хвостовыми частями в месте крепления к чувствительному элементу 4 так, что они образуют центральносимметричную фигуру с центром симметрии в точке соединения.

Расходомер работает следующим образом.

При движении рабочей жидкости в канале корпуса 1 со скоростью v (фиг. 2, стрелка) на рабочее тело 6 действуют подъемная сила Р„и сила лобового сопротивления Fe, при этом сила тяжести и выталкивающая сила действуют в направлении наибольшей жесткости чувствительного элемента 4 и не оказывают существенного влияния на результат измерения. Сила лобового сопротивления Fc параллельна направлению потока и широким граням 8 и 9 чувствительного элемента 4. При таком направлении ее влияние на деформацию чувствительного элемента 4 также пренебрежимо мало.

Подъев.ная сила F„, действующая иа рабочее тело 6, определяется сочетанием двух .сил: подъемной силы, действующей на крыловидную направляющую основного рабочего тела 11, и силы, действующей на обратный профиль направляющей дополнительного рабочего тела 12. Обе они направлены в одну сторону и на фиг, 2 схематически. изображенй одной силой F,.

Равнодействующая сила F (векторная сумма сил F. и Р)приводит к деформации чувствительного элемента 4, закрепленного неподвижным концом 3 в пробке 2, Таким.:. образом, деформация чувствительного элемента 4 вследствие малой податливости . чувствительного элемента 4 в направлении": силы Г„пропорциональна величине подъемной силы F..

При движении потока жидкости в противоположном направлении силы F», F, (на !

О фиг. 2, пунктир) действуют на рабочее тело

6 (в силу его центральной симметричности) аналогично описанному с той разницей, что приводят к отклонению (деформации) чувствительного элемента 4 в противоположную сторону.

Чувствительный элемент 4, представляющий собой, например, металлическую пластину с наклеенными на нее тензорезисторами, преобразует величину деформации .в электрический сигнал, который поступает на вход электронного блока 7, где он усиливается, 2О обрабатывается и регистрируется.

Поскольку зависимость между подъемной силой F» и скоростью потока жидкости имеет нелинейный характер, для линеризации выходного сигнала может быть использована таблица значений подъемной силы

Г, и скорости потока ч, записанная, напри-! мер, в запоминающем устройстве. В этом случае электронный блок 7, например, для случая с использованием тензометрического чувствительного элемента 4 содержит

3п (фиг. 3) тензоусилитель 13, выход которого соединен с входами инвертора 14, блока

15 выделения знака и первым входом коммутатора !6, второй вход которого соединен с выходом инвертора 14, а управляющий вход его — с выходом блока 15 выдеЗ5 ления знака. Выход коммутатора 16 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 17, а выход последнего — с входом постоянного запоминающего устройства 18.

Электронный блок 7 работает следующим образом.

4О Сигнал от теизометрического чувствительного элемента 4 усиливается в тензоусилителе 13 и поступает непосредственно, а также через инвертор 14 на входы коммутатора 16. 1(оммутатор 16 управляется

4 блоком 15 выделения знака, который может представлять собой, например, компаратор, так, чтобы на вход аналого-цифрового преобразователя 17 поступал всегда положительный сигнал. цифровой код, соответству1ощий этому сигналу (абсолютной величнБОне подъемной силы Г. или I ) с выхода аналого-цифрового преобразователя 17 поступает на адресную шину постоянного запоминающего устройства 18, в котором записана таблица соответствия подъемной силы

F„v. В резуль55 тате этого на цзине данных постоянного запоминающего устройства 18 появится код, соответствующий скорости потока (расходу) жидкости, а сигнал с выхода блока !5 выде)596108

Формула изобретения 1 У8. 1

Составитель A. Толстов

Редактор М. Недолуженко Текред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 2899 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I l3O35, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, lOl ления 3Yака характеризует направление этого потока жидкости. Эти данные могут быть использованы для индикации или управления.

Расходомер для гидроприводов горных машин по авт. св. № 1219803, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном снижении затрат на измерение скорости потока жидкости в двух противоположных направлениях, ои снабжен дополнительным цилиндрическим ра. бочим телом с направляющей крыловидного профиля, при этом основное и дополнительное рабочие тела соединены между собой и чувствительным элементом хвостовыми частями и образуют центральносимметричную фигуру, вертикальная ось симметрии которой совпадает с продольной осью симметрии чувствительного элемента.