Устройство для измерения нажатий щетки на коллектор электрических машин
GI1ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сотоз Соаетскик
Социалистических
Республик
Н 01 Р 39/58 с присоединением заявки №
Гееудерстеенный комитет (23) Приоритет
Опубликовано 15.01.83. Бюллетень № пе делам нзобретеннй и открытий (53) УДК621.3. .047.69.082. .5 (088.8) Дата опубликования описания 15.01.83 (72) Авторы изобретения
A. Е. Дубинин и В. Г. Толкачев
Куйбышевский институт инженеров железнодорожйстготранспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАЖАТИЙ ШЕТКИ
HA КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для измерения нажатий щетки на коллектор непосредственно на электрической машине и для контроля шеткодержателей при изготовлении и ремонте. 5
Известно устройство для измерения нажатий щетки на коллектор электрических машин, содержащее разрезную щетку . с датчиком давления, который с помощью кабеля соединен с электроизмерительньтм прибором 1 J .
Устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как предназначено для контроля шеткодержателей при изготовлении и ремонте и не может использоваться для измерения сил нажатия непосредственно на электрической ,.машине. зо
Наиболее близким к предложенному по техническому решеппо является устройство для измерения нажатий щетки на коллектор эпектрических машин, со2. держащее шеткодержатель с нажимным пальцем, щетку и жестко связанный с ней корпус, размещенные в шеткодержателе, размещенный в корпусе чувствительный упругий силоизмерительный элемент датчика силы с обмотками, соединенными с помощью кабеля с электроизмерительным прибором и источником напряжения, подвижную часть с размещенными в ней штоком, защитной пружиной и регулировочным винтом, при этом чувствительный элемент датчика силы связан через сферическую поверхность со штоком. Подвижная часть имеет два корпуса с датчиком давления в каждом. Оба подвижных корпуса соединены с корпусом, связанным со шеткой, ппптльками снабженными регулировочными пружинами (2 ) .
Однако это устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как предназначено для контроли шеткодержателей при изготовлении и ремонте и не мо» жет использоваться для измерения сил
3 й&йй нажатия непосредственно на- электрической машине.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы устройства в статическом
5 .и динамическом режимах и повышение точности измерения путем уменьшения массы и габаритов устройства и использования компенсационной схемы измерения.
1О
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем шеткодержатель с нажимным пальцем, щетку и жестко связанный с ней корпус, размещенные в шеткодержателе, расположенный в корпусе чувствительный упругий силоизмерительный элемент датчика силы с обмотками, соединенными с электроизмерительным прибором и источником напряжения, при этом чувствителЬный элемент датчика силы связан через сферискую поверхность с подпружиненным штоком и регулировочным винтом, размещенными в подвижной части устройства, взаимодействукпций с нажимным пальцем, корпус имеет центральное углубление, в котором размещена подвижная часть устройства, которая выполнена в виде полой втулки с упором и выступает за поверхность корпуса со стороны нажимного зо пальца, при этом упомянутая сферическая поверхыость выполнена в аиде полусферического выступа на поверхности штока и внутри корпуса дополнительно установлен компенсационный элемент датчика силы с обмотками.
Устройство позволяет измерять как статические, так и динамические нажатия щетки на коллектор электрических машин.
Применение компенсационного элемента, расположенного s корпусе вместе с чувствительным элементом, а также уменьшение массы и размеров устройства позволяют повысить точность измерения, так как уменьшается зависимость выходного сигнала от нагрева, вибраций и электромагнитных попей.
На чертеже схематически изображено предложенное устройство.
Устройство для измерения нажатий щеч. ки на коллектор электрических машин соао стоит из корпуса 1, жестко связанного со щеткой 2, чувствительного 3 и компенсационного 4 элементов датчика силы с обмотками, кабеля 5, подвижной части 6 в виде полой втулки с упором 7, располо- 45 женных во втулке, штока 8, защитной пружины 9, регулировочного винта 10.
Корпус 1 вставлен в окно шеткодержателя 11 с нажимным пальцем 12. Внутри корпуса 1 расположены чувствительный 3 и компенсационный 4 элементы датчика силы с обмотками, соединенными с помощью кабеля с электроизмерительным прибором и источником напряжения (не показаны), Чувствительный 3 и компенсационный 4 элементы могут быть расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях на расстоянии друг от друга, не
ЙВ d превышающем наружный диаметр чувстви« тельного элемента.
Подвижная часть 6 размещена в цент ральном углублении корпуса 1 и взаимодействует с нажимным пальцем 12. Упор
7 ограничивает предельное вертикальное перемещение подвижной части в корпусе 1.
Чувствительный элемент 3 датчика силы связан со штоком 8 через полусферический выступ 13 на поверхности штока.
Подкручиванием винта 10 достигается определенная величина силы сжатия защитной пружины 9. Подвижная часть выступает за поверхность корпуса 1 со стороны нажимного пальца 12.
Устройство работает следующим образом.
При поднятом нажимном пальце 12 щеткодержателя 1 1 электрическая схема устройства сбалансирована и сигнал на входе электроизмерительного прибора равен нулю. При опушенном нажимном пальце 12 сила нажатия от него передается через подвижную часть 6, регулировочный винт 10, защитную пружину 9, .шток 8 на чувствительный элемент 3.
Под действием силы нажатия в чувствительном элементе 3 возникают механические напряжения, приводящие к изменению его магнитной проницаемости. На выходе измерительных обмоток датчика силы появляется разностная ЭДС, пропорциональная измеряемой сипе, которая и фиксируется электроизмерительным прибором.
Защитная пружина 9 сжата силой, величина которой меньше предела прочности чувствительного элемента 3 (ферритового кольца), но выше. максимального измеряемого усилия.
При ударах нажимного пальца 12 защитная пружина 9 сжимается и подвижная часть 6 опускается. При этом нажимной палец 12 опускается на верхний край корпуса 1. Таким образом осуществляется зашита чувствителвного элемента 3 от ударов нажимного пальца 12 шеткодержателя 11.
5 98ЙЙЙИ
Формула изобретения ни
Устройство для измерения нажатий щетки на коллектор электрических машин, содержащее шеткодержатель с нажимным пальцем, щетку и жестко связанный с ней корпус, размещенные в шеткодержателе, расположенный в корпусе чувстви тельный силоизмерительный элемент датчика силы с обмотками, соединенными с 1О электроизмерительным прибором и источ. ником напряжения, прн етом чувствитель ный элемент датчик силы связан через сферическую поверхностьс подпружиненным штоком и регулировочным винтом, разме- 1 щенными в подвижной части устройс.тва, взаимодействующей с нажимным пальцем, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы устройства в статическом и динамическом режимах и повышения точности измерея путем уменьшения массы и габаритов устройства и использования компенсацн онной схемы измерения, корпус имеет центральное углубление, .в котором размещена подвижная часть устройства,которая выполнена в виде полой втулки с упором и выступает за поверхность корпуса со стороны нажимного пальца, при этом упомянутая сферическая поверх ность выполнена в виде полусферического выступа на поверхности штока и внутри корпуса дополнительно установлен компенсационный элемент датчика силы с обмотками.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Электровоз ВЛ-8ОТ. Руководство по эксплуатации. Под ред. Б. P. Бондаренко, N., "Транспорт, 1977, с. 507.
2. Авторское свидетельство СССР
М 828280, кд. Н 01 Р 39/58, 1979 (прототип).
Составитель М. Кузнецова
Редактор Л, Веселовская Техред О. Неце Корректор И. fllynna
Заказ 11 140/72 Тираж 588 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.
