Центробежный тахометр

 

СССР

pф 63251.

Класс 42о, 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оареане нри| окопно ь Бюри ит,йрегнепин i о.. е«пи при | ттК | ССР аа .-c /1 7Г

В. С. Лавров

Центробежный тахометр

Заявлено 9 февраля 1941 года в Наркочмннвооружения за М 41388 (316240 ;

0иубликовано 29 февраля 1944 года

В предлагаемом центробежном тахометре под действием центро бежной силы грузов втулка (тарелка), несущая зеркальце, перемещается вдоль оси (валика) регулятора. Это перемещение, выраженное только через число оборотов и постоянные величины, в пределах упругости материала пружин тахометра, несущих центробежные грузы, пропорционально числу оборотов в нет|вертай степени. Ввиду этого возможно получить тахометр высокой чувствительно,".ти и большой точности.

В предла|гаемом тахометре съем линейных перемещений осуществляет|ся без какого-либо механического .воздействия на чувствительную подвижную систему, чем и достигается высокая чувст вительность, быстродействие и большая тсчность прибора.

Съем линейных перемещений и превращение их в электрические величины осуществляется с помощью оптической системы..

Прибор может быть использован как для стабилизации определенной скорости, так и для измерения числа оборотов.

Сущность изобретения, заключающаяся в особой форме выполнения отражательных приспособлений. поясняется чертежом, |га котором

|;зображена принципиальная |конструкция предлагаемого тахометра.

Предлагаемый тахометр состоит из следующих частеи: 1 — центрооежные гp) çû; 2 — пружины, несущие грузы 1; 3 — тарелка, закрепленная неподвижно на оси (Валике) 20; 4 — подвижная муфт.|втулка, перемещ|пощаяся вдоль валика 20; 5 — зеркальце, представляющее собою два усеченных конуса, разделенных очень тонким цилиндрическим пояскам:, зеркальце неподвижно связано с муфтой 4;

6 — цилиндрическая зтулкае служащая для неподвижного соединения зеркалец 5 и 7; 7 — зеркальце. представляющее собою сферический поясок; чтобы не было мертвой зоны (когда луч света совпадает с плоскостью большого кругл) по большому кругу проходит поясок треугольного сечения; 8 и 9— двояковыпуклые собирательные линзы, в главных фокусах которых находятся фотоэлементы; 10 и 11 фотоэлементы с внешним фотоэф-М 63251 фектом; 12 — призма полного внутPe!I;IeI О ОтРЛжЕНИЯ; ОНа МОжЕт ПЕремещлться вверх или вниз с помсщгио микрометрического винта 14;

13 и 19 — электрические лампы накаливания ." оптической системой для получения пучка светя; 14— микрометрический винт, ия который посажено коническое зубчатое колесо 15; 15 и 16 — коническая передача; 17 — стре;пса с уст,шовсчиым штифтом 18 и ручкой 21;

20 — валик центробежного тлхометра, жестко связанный с K0IITp()лируемым с,бъектом; 21 — шкала числа оборотов.

Когда число оборотов п =- О, луч светя от лампы 19 попадает пл зеркальце 7 и отражается на иулевую точку шкалы. При возрастании чис;I I оооротов грузы 1 под действием центробежной силы будут расходиться, IIcднимя5I м фткр 4 и 30pKH.II>lIл 5 и 7, Луч света, посылаемый лампой 19, отражаясь от зеркальца 7, оудет показывать па шкале 21 число оборотов в данный момент.

Для ст" билизации скорости поступают следующим образом.

Псложим, требуется поддерживать число оооротов постоянным.

Зля этого поворачивают ручку 21, л с ней зубчатое колесо 16 и стрелку 17 дс тех пор, искл штифт 18 пе войдет в гнездо, соответствующее по. Благодаря наличию конической передачи и микрометрическому винту одновременно будет перемешаться и призма 12. Перемещение призмы 12 строго равно перемещешпо зеркальца 5 при изменении числя оборотов от О до по (опреде.ляется по расчету).

С увеличением числя оборотов от нуля зеркальце 5 начнет подниматься. Однако, искл луч светл, отраженный призмой 12, не попадет ня зеркальце 5, фотоэлементы не освещаются и управляемая ими система регулирования бездействует.

Для большой надежности автоматическая система регулиро вания приводится в! действие не при числе оборотов пю, а несколько меньшем

TIo — m, где m выбирается в зависимости от конкретных условий.

Высота одного усеченного конуса р:вил мешеиию зеркальца 5 при ,величеиии числа оборотов ия m.

П1:и и ) по — m луч света от призмы 12 попадет иа зе11клльце 5. отразится от него, пройдет через линзу 9 и попадет иа фотоэлемент 10. Фстоток усиливается электронным усилителем и управляет так, чтобы число оборотов увеличилс"ь. Система регулирования автоматически доводит и агрегата до пп.

Т1ри и == по луч от призмы 12 попадет ня! цилиндрический поясок и отразится обратно. Фотоэлементы ие освещаются. Однако, благодаря инерции управляемого агрегата, скорость пс леднего превысит по, луч отразится от нижнего конуса, пройдет через линзу 8, попадет на фотоэлемент 11, фототок которого усиливается электрс|шым усилите лем и управляет системой регулирования так, чтобь1 число оборотов агрегата уменьшилось. По инерции ягреглт уменьшит скорость (меньше 110), луч светя попадет на верхнее коническое зеркальце, отразитс5f, пройдет через:шизу 9 на фотоэлемент 10 и т. д.

Путем такой динамической компенсации можно весьма точно и совершенно автоматически поддержив;;.ть число оборотов практически постоянным.

Из рассмотренного следует, что управляемые и управляющие механизмы могут ияхс диться практически на любых ря сстояниях от контролируемого объекта, так как управление (регулирование) производится усиленньм фототоксм. При конструктивной разработке можно предусмотреть устройство для очистки оптических частей. Принебольших конструктивных изменениях мсн но употреблять эту систему только как тахометр, как стабилизатор скорости или как автотахометр.

В описанном тахометре фотоэлементы работают на световой поток (фотоэлемент освещается — схема срабатывает). Поэтому здесь не влия|от, до известных пределов, потеря чувствительнс сти фотоэлементом и изменение светового потока лампы накаливания.

Снабдив тыометр «оптическим клином», расположенным параллельно шк-.ле 21, и собирательной линзс й, направляюгцей прошедший через клин луч света па фотоэлемент (нв чертеже пе показан), можно осуществить ди танционную «ередачу скорости на расстояние, В этом случае ссвещение фотоэлемента при псремешении з ркальца . меняется (вследствие нал1 чпя,птического клина) и соответственно меняется фототок, который после усиления передается к электрическому измерительному IID.4áîpó.

Предлагаемый та.;ометр может быть применен для измерения высо . ы контролируемого объекта над уровнем земли и для стабилиз .пии высоты. В этом случае число оооротов валика 20 должно быть строго постоянным. Так как ускорение силы тяжести g = l - i, где R — расГ1

М i стояние от центра земли до данной точки, n g взводит в выражение для смещения зеркал, то с изменением высоты будет изменяться смещение зеркала. которое будет уловлено световым лучом.

Предмет изо бретения

Центробежный та,ометр с фотоэлементами и отр,":жающим приспособлением, укрепленным на подвижной муфте, отличающийся тем. что отражательное приспособлеже состоит из двук систем, из которык одна, служащая для пода н импульсов управления фотоэлементам, выполнена из двук зеркальны.; усеченны: конусов, соедыненнык зеркальным цилиндрическим пояском. а вторая система, служащая для направления луча на измерительную шкалу, выполнена в виде зеркального пояска.

Отв. редактор Д. А. Лйтай.зов

Госпланпздат Тпп. Госпланиздата, пм. Воровского, Калуга Л45384. Т. 500 экз. 3. 230