SU59063A1 - Интегрирующий счетчик, например, к машинам дл измерени площади или объема кож - Google Patents

Description

Предлагаемый прибор предназначен дл  автоматического подсчета сум,мы переменных величин, отражаемых возвратно постулательным движе нем штока-индикатора , на пример:

1.Работы, как суммы элементарных работ .переменной силы на определенных конечных малых величинах пути, равных между собою.

2.Площади кожи и других материалов , как суммы элементарных площадей , ЯВЛЯЮЩИХСЯ П роизведением переменной ширины на определенную конечно-малую элементарную длину.

3.Объема кожи и других материалов , как суммы элементарных объемов,  вл ющихс  произведением переменного сечени  на элементарную длину ц т. д.

Уже известны механичес.кие интеграторы фрикционного типа, выполн ющие ту же работу, что и предлагаемый прибор (дисковые, фрикционные интеграторы ). Теоретически эти фрикционные интеграторы должны работать на трении катани  без вс кого проскальзывани .

На практике IB них имеет место значительное проскальзывание и поэтому точность работы у лучших фрикционных счетчиков не превышает. 1-2%, а обычно они дают 3-5% погрешности (последн   может доходить до 20%).

Особым недостатком таких счетчиков  вл етс  их низка  чувствительность , ибо они начинают давать надежные показани  только начина  с 10- 15% максимальных значений суммируемых величин, за счет того, что при малых радиусах удельный вес скольжени  чрезвычайно велик (при радиусе диска р О катани  ролика нет, а есть только скольжение).

В р де случаев важна не только относительна  величина погрещнрсти, но и ее абсолютна  велиЧ-ина, а также чувст вительность прибора; на/пример, при измерени х площадей срашительно небольша  погрешность в 1-2% дает дл  больших кож абсолютную погрешность в 6-12 дм- кожи, что  вл етс  уже ощутительной величиной, играющей роль .при больших количествах кож.

Предлагаемый прибор, основанный на принципе бесфрикциоинои храповой передачи , обладает повышевной чувствительностью , одинаковой как при ма

лых,;так и при номинальных значени х измер емой величины.

Он предназначаетс , в частности, дл  применени  е качестве интерратора «а 1ашинах, измер ющих площадь и объем жестких кож.

Счетчик состоит, согласно изобретению ,: и .поворотного вокруг своей оси цилиндра, кинематически св заиного с указательной стрелкой или т. п. органом и снабженного . а своей поверх ости храповой нарезкой. Нарезка эта расположена ло спирали и взаимодействует с храповой собачкой диска, приводимого О дновременно в возвратно-поступательНОе Д|ВИжен.ие в иаправлении своей оси и в колебательновращательное движение вокруг своей оси.

Первое из этих движений соо1бщаетс  диску с собачкой от штокаиндикатора измер ем ой величины, а второе -от привода измерительного прибора через шарнирную, рычажную или т. п. передачу.

Благодар  такому комбинированному движению собачки цилиндр при каждом ходе, штока индикатора поворачиваетс  на угол, пропорциональный элементарному значению измер емой величины .

Кинематическа  св зь цилиндра с указательной стрелкойили т. п. органом быть осуществлена через роликовую муфту включени , заклинивающую с  при повороте цилиндра только .в направлении.

Дл  увеличени  чувстзительности прибора вместо одного цилиндра могут быть применены два цилиндра, снабженные противоположно на правленными храповыми зубцами и попеременно сцепл емые с указательной стрелкой, причем д,иски, несущие храповые собачки дл  цилиндров, могут быть св заны с общим дл  них штоком индикатора .

На чертеже фиг. 1 изображает схематически весь счетчик в вертикальном разрезе по оси; фиг. 2 - ра-зрез по линии CD на фиг. 1, из которого видна работа храпов ой части механизма; фиг. 3 - схематический план одного из узлов счетчика (шарнирнорычажный четырехэвенный механизм), предназначенного дл  созидани  колебательного движени ; фиг, 4 - вид в плане роликовой муфты, св зывающей главный цилиндр счетчика с указательной стрелкой прибора; фиг. 5 - второй формы выполнени  счетчика сдвоенной конструкции и фиг. 6 - разрез по АВ на фиг. 5.

Шток-индикатор 1 перемещаетс  вверх и вниз, от ража  своим подъемом значени  суммируемой величины (силы, ширины, поперечного сечени  и т. д.),

При помощи сдвоенного аксиального шарикоподшипника 2 шток 1 соединен с диском 3, могущи м совершать колебательное движе(ние вокруг вертикальной оси таким образом, что щток может перемещать диск 3 в вертикальном направлении, не ме1ща  его. колебательно.му движению вокруг вертикальной и не враща сь при этом.

BHIHT 4 и контргайка 5 регулируют силу нажати  подшипп ика дл  выполнени  работы щтока 1.

Диск 3 скользит вдоль двух направл ющих стержней 6, сообщающих вращательно-колебательное движение .

Снизу стержни 6 соедин|ены между собою диском 7, опирающимс  нижней поверхностью на шариконодш ипник 8.

Сверху они при помощи перемычки 9 соединены с валом 10, верхним подшипником дл  которого служит кернер 11.

Амплитуда крутильных колебаний системы 3, 6, 7, 8, 10 может быть различна , в зависимости от потребности, но во вс ком случае меньше 360°.

Эти колебани  система получает (при цилиндрической зубчатой передачи 12, 13) от шарнирно-рычажного механизма 14, 15, 16, 17, по казанного на фиг. 3 и получающего движение от общего приводного механизма машины, на которой установлен счетчик-интегратор.

Длина звеньев 15, 16, 17 и рассто ние 00 по до1браны такиМ образом, что при непрерывном одностороннем вращении кривошипа 15 кривошип 17 получает колебательное движение вокруг своей оси.

Передаточное число зубчатой пары

12 и 13 обеспечивает нужную амплитуду колебаний системы 3, 7, 9, 10.

На диске 3 (фиг. 1 и 2) шарнирно укреплена собачка 18 (фиг. 2), поджимаема  всегда к стенке цилиндра 20 пружинкой 19. Собачка 18 передает движение от диска 3 цилиндру 20 при встрече с зубцами последнего в направлении против часовой стрелки.

Храповой цилин-др 20 (фиг. 1)  вл етс  основной частью счетчика-интегратора . Одна часть внутренней его поверхности снабжена внутренней зубчатой храповой нарезкой, состо щей из канавок, ограниченных с одной сто- , роны вертикальной, а с другой сторо- i ны винтовой ступенчатой линией.I

К нижней части цилиндра 20 приварен уголок 20а, служащий верхним диском упорного шарикоподщипника 21, на который опираетс  цилиндр 20.

Верхний фланец 20Ь цилиндра 20 св зан с ак сиальным щарикоподшипни- j ком 22,   вл ющимс  верхней опорой i цилиндра 20.

Нар}жна  обойма подшипника 22 св зана с неподвижной опорой 23.

Цилиндрическа  пружина 24 ов зывает цилиндр 20 с опорой 23 и слу- j жит дл  возвращени  цилиндра в исходное положение после того, как на него перестанет воздействовать собачка 18.

Это исходное положение определ етс  соприкосновением штифта 25 (фиг. 2), жестко св занного с цилиндром 20, с упорным щтифтОМ 26.

Этот упорный щтифт может перемещатьс  (:на чертеже не показано) и тем i самым давать установочную регули- j ровку исходного положени  цилин- I дра 20.:

На опору 23 (фиг. 1) опираетс  чер- : в к 27, имеющий в ice6e эксце нтрич- I ные спиральные .пазы (фиг. 4).j

В этих пазах помещены ролики 28. Ролики 28, черв к 27 и верхн   часть фланца 20Ь образуют вместе роликовую муфту включени .,

Когда цилиндр 20 вместе с фланцем | 20Ь поворачиваетс  против часовой I стрелки (фиг. 2), то ролики 28 закли- ниваютс  и соедин ют в одно целое цилиндр 20 и черв к 27, заставл   их ; поворачигватьс  вместе. |

При вращении же цилиндра 20 в обратном направлении муфта 20Ь, 27, 28 расклиниваетс  и черв к 27 перестает вращатьс .

Дл  того, чтобы черв к 27 не увлекалс  при обратном поворачивании цилиндра 20, он находитс  по1д воздействием регулируемого тормозного устройства 29, 30.

Вращение черв ка 27 передаетс  шестерне 31, а от нее указательной стрелке 32, показывающей на соответственно градуированной щкале 33 измер емую суммарную величину (работу, площаДь , объем и т. д.).

Работа счетчика-интегратора происходит следующим образом.

Подъем штока 1 характеризует значение суммарной переменной величины (силы, ширины, попереч)ного сечени  и т. д.). Чем больше это значение, тем больше будет подъем штока I. При своем подъеме щток 1 поднимает диск 3 с собачкой 18.

С другой стороны, диск 3 получает вращательное движение от приводного устройства 14, 15, 16, 17 и т. д.

Собачка 18 за одно полное колебание совершает рабочий ход (по направлению стрелки на фиг. 2) в сторону и холостой ход в обратную сторону .

Собачка 18 часть рабочего хода проходит по гладкой внутренней поверхности цилиндра 20 до встречи с передним зубом храповой части этого цилиндра, а остальную часть рабочего хода она проходит вместе с цилиндром, поворачива  его на определенный угол. Этот угол поворота цилиндра 20 будет тем больше, чем раньше собачка встретит храповую поверхность, и поэтому будет пропорционален подъему штока 1, т. е. величине суммируемой силы, ширины, поперечного сечени  и т. д.

Цилиндр 20, поворачива сь при рабочем ходе, включает роликовую муфту и через черв чную пару 27, 31 перемещает указательную стрелку 32 по шкале 33 на соответствующую величину .

При обратном повороте диска 3 собачка 18 отходит от храповой поверхности цилиндра 20 в свое исходное положение.

К моменту ее подхода к исходному положению возвращаетс  в исходное положение и цилиндр 20 под действием пружины 24.

Обратный цилиндра 20 выключает роликовую муфту 20Ь, 27, 28 и не отражаетс  на положении стрелки 32.

Таким образом, перемещение стрелки 32 по шкале 33 отражает часть суммарной величины, котора   витс  произведением замер емой штоком 1 величины на путь, соответствующий полному колебанию диска 3 в одну и другую сторону, т. е. одному полному циклу прибора.

Величина эта соответствует элементу суммарной величины (работы, площади , объема, и т. д.), котора  получилась бы, если бы щток 1 на всем прот жении цикла оставалс  на той высоте, на которой он находитс  в момент встречи собачки 18 с храповой поверхностью цилиндра 20.

За каждый последующий цикл работа прибора повтор етс , перемещени  стрелки суммируютс  на щкале и в конце замера положение стрелки 32 па шкале 33 показывает замеренную суммарную величину.

По окончании замера стрелка 32 нажимом кнопки возвращаетс  в нулевое положение (устройство возврата стрелки в исходное положение на чертеже не показано).

Точцость показаний прибора при количестве 200-250 циклов в минуту допускает величину максимальной погрешности не больше 0,5%.

При этом чувствительность его не зависит от суммарной величины его показаний.

Изображенна  на фиг. 1-4 форма выполнени  счетчика одинарной конструкции имеет тот недостаток, что рабоча  часть хода цилиндра 20 по отношению к длительности двойного хода -всего цикла невелика (половина цикла - холостой ход не используетс ).

На фиг. 5 и 6 показана друга  форма выполнени , iB которой устранен указанный недостаток за счет использовайи  холостой части хода первого цилиндра вторым храповым цилиндром

и превращени  ее в рабочую часть хода второго цилиндра.

В этой форме выполнени  щток индикатора 1 перемычкой 34 перемещает вертикально диски 35а и 35Ь, играющие ту же роль, ЧТ01 и диск 3 на фиг. 1-4.

Эти диски привод тс  в колебательное движение развилками 36, которые получают движение от одной общей зубчатой рейки 37, получающей в свою очередь возвратно-поступательное движение от кривощипа 38, св занного с машиной.

Диски 35а и 35Ь несут на себе подпружиненные храповые собачки 39 (фиг. 6).

На валах 56 смонтированы храповые цилиндры 40 и 41. Соединение между валами и цилиндрами осуществл етс  роликовыми муфтами (фиг. 6), аналогичными муфте 20Ь, 28, 27.

Зубчатые передачи 42, 43 и 44, 45, 46 св зывают цилиндры 40 и 41 с черв чной парой 47, 48 и указательной стрелкой 49, перемещающейс  по щкале 50. Цифрами 51 и 52 обозначены тормоза.

Грузы 53 служат дл  возврата цилиндров 40 и 41 в их исходное положенке упорами 54, 55.

Храповой цилиндр 40 отличаетс  от цилиндра 20 первой формы выполнени  только тем, что храповые зубцы нарезаны на его наружной поверхности .

Цилиндр 41 отличаетс  от цилиндра 40 тем, что нарезка зубцов произведена в обратном направлении (фиг. 6).

Работа каждого из цилиндров 40, 41 за один цикл идентична работе цилиндра 20 ПО фиг. I, т. е. за первую половину цикла (рабочий ход) он, поворачива сь , перемещает стрелку 49, производ  отсчет, а во вто:рую половину цикла он Вращаетс  вхолостую, не будучи св зан с указательной стрелкой 49.

Шкала градуируетс  так, чтобы величина отсчета была равна только половине отсчета пО фиг. 1.

Диски 35а и 35Ь вращаютс  рейкой 37 в одну и ту же сторону, но благодар  встречному Направлению собачек 39 и храповой нарезки на цилиндрах 40 и 41 цилиндр 41 имеет холо