Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов

 

Q Q N C A < g g,«i!744699 изоьаитения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнсткческнк

Республик (6I ) Дополнительное и авт. свил-ву(22) Заявлено 14.04.78 (2I ) 2605809/18-24 (5() Я 3(и

С 08 С 9/04 с присоединением заявки №Гееударставииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано ЗО 06 80 Бюллетень № 24 (53) УДК.681. 178 (088.8) 1

Дата опубликования описания 30.06.80

М. А. Фадеев и В. М. Мясников (72) Авторы изобретения

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (7I) Заявитель (54) устРойстВО для контРОля положения

РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, например, для контроля положения рабочих органов, механизмов и машин, перемещающихся внутри ферромагнитных оболочек.

Известно устройство для контроля путевых положений рабочих органов механизмов и машин, содержащее перемещающийся внутри трубы постоянный магнит, связанный с контролируемым рабочим органом и взаимодействующий с индуктивным датчиком, расположенным снаружи трубы и включенным последовательно с обмоткой, размещенной в щели генераторного путевого выключателя fl). Hpn подмагничивании сердечника индуктивного датчика происходит срабатывание генераторного путевого выключателя.

Недостаток известного устройства состоит в ограниченности области его применения и недостаточной.чувствитель ности.

В указанном устройстве между датчи ком и постоянным магнитом не должно, быть ферромагнитных элементов, а оболочка должна быть из ферромагнитного материала. так как в качестве якоря использован нестойкий к коррозии постоянный магнит, то для его длительной и нормальной работоспособности должна быть обеспечена сухая среда или он должен быть заключен в оболонку из :немагнитного нержавеющего материала., Ho последнее обстоятельство усложняет конструкцию устройства и уменьшает чувствительность, так как увеличивает ся зазор между датчиком и постоянным магнитом. На недостаточную чувствительность влияет и то, что магнитный поток

:постоянного магнита замыкается по всему контуру, а не направлен через сердечник индуктивного датчика, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство

1 для контроля положения рабочих органов механизмов содержащее связанный с

74469

1 контролируемым рабочим органом якор установленный внутри ферромагнитной оболочки с проточками, в которых установлены индуктивные .датчики, напротив

KoTopblx распыожень1 бмотки йопмагн - 5 чуисвтанйся, соециненные с источником тока Г23.

Недостаток известного устройства состоит в невысокой чувствительности, так как магнитный поток постоянного 10

""магнита замыкается- не только по концентраторам (выступам) „"но и по всему параметру ферромагнитйого корпнуса.

Это уменьшает надежность работы устройства, так как кратность изменения потока, проходящего через магнитопровод датчика, невелика. Приходится очень сильно уменьшать толщину стенки корпуса в -месте выполнения проточкй и увеличивать ширину проточки, но ато в зна- 20 т чнительной степени уменьшает прочность корпуса. Присутствие постоянйого магйита не всегда возможно внутри оболочки, так как элемейт хрупкий и подвержен коррозии. Работать он должен в 25

"сухой среце или его необхтодймо заключать в герметиочну о немагнитную коррозионностойкую оболочку. Это-увелйчйвает зазор между датчиком и пос тоянным магнитом, что не способствует 30 увеличению чувствительности устройства.

Несколько усложняется конСтрукция устройства. Так как к постоянным магнитам притягиваются ферромагнитные частицы и пыль, то ойи могут привести к задирам 35 на внутренней поверхности корпуса, что в ряде случаев недопустимо, например в пневмоприводах.

Для большинства предприятий постоянный магнит является дефицитным алемен- 40 том. %стоясйныен магйиты" йэготовляются по специальной технологии, доступной не каждому прецприятию. Из-еа своей твердости они обрабатываются только шлифованием. В известном прототипе 45 практически трудно осуществить настройку момента срабатывания исполнительного реле.

Ф, Цель изобретения - повышение чувст- 50 витепьности устройстве.

Зте пель Постисеетсн теЯ, итс"в устройстве для контроля положения рабочих брганов механизмов введен Ообраэный магнитопровод, проточки выполнены по 55 образующим на противоположных сторонах ферромагнитной оболочки, а якорь изготовлен из ферромагййтйогоь материала.

9 ф

Источник поцмагничиЬания выполнен на О-образном магнитопроЬоде, размещенном снаружи оболочки и две противоположные стороны которого охватывают плотно ее, а две другие, с-размещенными на них встречно включенными обмот камй, риаьсположены напротив проточек, причем якорь выполнен из ферромагнитного материала. Это позволяет увеличить чувствительность устройства, так как магнитный поток каждой обмотки проходит только через одну проточку и его можно регулировать изменением тока через эту обмотку. Тем самым достигается изменение степени подмагничивания сердечника индуктивного датчика и настройка момента срабатывания исполнительного органа вторичной схемы. Если сердечник датчика остается в поцмагниченном состоянии и при подходе якоря, то можно уменьшением тока подмагничивания через обмотку уменьшить величину магнитного потока в проточке и добиться надежного перехода сердечника индуктивного датчика из подмагниченного состояния в нейодмагниченноеу

Выполйение проточки по образующей . не уменьшает прочность корпуса На изгиб, а потому"толщину стенки в проточке можно уменьшить.. Это позволяет также увеличить чувствительность устройства, так как уменьшается шунтирующее действие стенки оболочки. Достигается в то же время и более четкая и надежная работа его, так как обеспечивается более глубокое насыщение тонкой части оболочки, а слецовательно, и подмагничивание магнитопровода датчика,,когда . якоря нет в зоне расположения источника магнитного поля, и значительное уменьшение" подмагничивания магнитопровода и насыщения тонкой части оболочки при приближении якоря.

Якорь, который жестко сцеплен с контролируемым рабочим органом и находится внутри оболочки, можно выполнить из любого ферромагнитного материала. Лучше его изготовлять из магнитомягкой стали с малой остаточной индукцией, чтобы исключить полностью притягивание им ферромагнитной пыли. Но в любом слу чае эта воэможность уменьшается в сотни раз, так как якорь находится в намагниченном состбянии только при нахождении его в зоне действия источника магнитного поля. Изготовление такого якоря из любой стали не вызывает зат-. . руднений и возможно на любом прецприя744699

6 тии. репление . К 0-образного магнитопро- ков 16 и . р и 17 соп отивления их увели <и-!

6 конструк- ваются, магнитные силовые линии вы» а сна жи оболочки удо но и

Так тесняются из этих участков и начинают тивных трудностей не представляет. ак в большей степени замыкаться через как по нему проходит постоянный маг ых обмо« сердечники 18 индуктивных датчиков нитный поток встречно включенных го можно выполнять не шихто- 7 и 8. ток, то его

П и подмагничивании сердечников ванным а цельным. В предложенном уст1 мене- 18 магнитная проницаемость их уменьойстве увеличивается кратность изменебро шается, индуктивное сопротивление ония магнитного потока п сходящего чер к 19 мало, через обмотку 20 прорез магнитопровод ду ин ктивного датчика, 10 моток ь и ток и бесконтактный поэ у у том величивается и надежность ра- ходит значител ны ток путевой выключатель 9 находится в сраего т. е. в большей степени исклюботы его, вто- ботанном состоянии, при этом исполниЙается возможнос несрабатывания Bro- от тельное реле 10 включено. При подхо ичной схемы или ложного отпускания. р

15 якоря 1 к зоне расположения индуктивных датчиков 7 и 8 происходит перерасНа фиг. 1 изо ра

6 ажен,общий вид устройпределение укаэанных магнитных потоков ства; на фиг. 2 — вид сверху. в сторону якоря 1. Участки 16 и 1 7 и

Устройст о в состоит из якоря 1, жестко сердечники 18 индуктивных датчиков 7 связанного с ко р ру нт оли емым рабочим ор- с Рд р 20 и 8 выходят из насыщенных состояний, ь магнитного потока обмоток ег ся вн три фер- 20 и и 3 0-об азного так как часть

6 5ибна ма гнитопровод а 4 с обмотками 5 и 6, (магнитные силовые линии 25). При индуктивных д атчиков 7 и 8 и бесконтакт- ма ел этом индуктивное сопротивление обмоток

19 ин ктивных датчиков 7 и S увеличи еля 9 с исполни- это тельным реле 10 на выходе. Обмотки а мешены на вается, ток, проходящий через эти обмот6 0 сторонах 1 1 и 1 2 магнитопровода 4, 2l уменьшается и бесконтактный путеУ

У

ыключатель 9 отключается Испол

З0 нительное реле 10 обесточивается. метрально противополо р жных сторонах наочки. Обмотки 0- б и магнитопровод 4 может ружной поверхности оболочки. быть шихтованным или цельным из магниподмагничивания зап итаны от одного исчены встречно, г материала. Индуктивные датчики дл повышения четкости работы цетак что ма агнитные потоки каждой обмот35 лесообразно выполнять на сердечниках ки проходят тол ько че ез соответствуюф с и ямоугольной петлей гистереэиса. щие участки 1

16 или 17 фе омагнитной с "ря о

7 8 Индуктивный датчик может быть размещен только в одной иэ проточек Ис3. Ин ктивные датчики 7 и 8 подмагничи вания состоят из сердечников пользование двух датчиков, включенных

18 и обмоток к 19. Обмотки 19 включены польэо

40 параллельно между собой и последова-, параллельно между собой и последовательтельно с обмоткой, размещенной в щели но с обмоткой, расп

20 асположенной в щебесконтактного путево,го выключателя, ли 21 бесконтактного пу тевого выключае надежность работы устрой» ождения ства-маловероятен выход из строя одно45 временно двух датчиков, Выполнение промагнитных сило вых линий магнитных по- времен о точек расширяющимися в направлении к токов обмоток 5 . р

5 и 6, П оточки 13 и 14 то центру оболочки 3 позволяет повысИть выполнены расширяющим имися в направлемагнитное сопротивление участков 1 6 и нии к центру оболочки 3.

1 7 оболочки за счет увеличения длины

Работает устрой т ую с во следующим об50 их и обеспечить прохождение значительразом. ного магнитного потока через узкую

При. отсутств р ии яко я 1 в зоне распочасть проточки, где ее боковые стенки ложения индуктивных датчиков 7 и .непосрецственно контактируют с магнитоцодмагничиван я и магнитный поток, обоздд ., проводом датчика. наченный магнитными силовым ми линиями

22, разветвляется и проходит через у участки 1 6 и 1 7 (магнитные е силовые

Уст ойство для контроля положения линии 23) и сердечники 18. (. (магнитные чих о ганов механизмов, содержащее стро ство силовые линии ). ри нас

24). П насьпцении участ- .рабочих органов

7446 связанный с контролируемым рабочим органом якорь, установленный внутри ферромагнитной оболочки с проточками, в которйх устайовлены индуктивные дат-чики, напротив которых расположены обмотки подмагничивания; соедййенйые с источникомФока, отл и ча юще ес я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в него введен бобразйый магнитопровод, на котором N расположены обмотки подмагничивания, 99

8 проточки выполнены по образующим на противоположных сторонах ферромагнитной оболочки, а якорь выполнен из ферромагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 474034, кл, 08 9/04, 1977.

2. Авторское свидетельство по заявке No. 2344862/18-24 кл. 08 С 9/04, 1977, 744699

Составитель Н. Назаркина

Редактор И. Грузова Техред М. Петко Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3667/6 Тираж 682 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москве, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5 — — - Филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля
Наверх