книги из ГПНТБ / Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов

Текущее значение момента успокоения

Капиллярное перо представляет собою тонкую стеклянную г-об- разную трубку, нижний конец которой опущен в дугообразную чер­ нильницу 5, верхний конец касается бумажной (диаграммной) лен­ ты 2, сматываемой с валика 1 тянущим барабаном 6, вращаемым миниатюрным синхронным электродвигателем или же часовым ме­ ханизмом.

Рис. 64

На рис. 64 показано устройство лентопротяжного механизма са­ мописца. Перфорированная бумага сматывается с рулона 1, через валик 2 поступает на тянущий барабан 3 со штифтами, входящими в перфорирующие отверстия бумаги, и далее па собирающую ка­ тушку 4. Тянущий барабан и собирающая катушка получают вра­ щение от миниатюрного электродвигателя.

В некоторых самописцах электроизмерительных регистрирую­ щих механизмов круговое движение пера спрямляется с помощью

жестко закреплен поводок-кривошип 2, связанный плоским шарни­ ром А с шатуном 3, в свою очередь связанным пальцем В с на­ правляющей 4. Длины OA; АС и АВ подобраны так [3], что при вращательном движении точки А точка С чертит прямую линию.

Схема самописца с точечной записью представлена на рис. 66. Здесь функции чувствительного элемента также выполняет магни­ тоэлектрическая система 1 с рамкой, несущей стрелку 2, над кото­ рой расположена дуга 3, периодически, несколько раз в минуту, падающая на стрелку 2. При падении дуга прижимает стрелку к красящей ленте и она, как молоточек, оставляет след на бумажной ленте 5 с подложкой 4.

Рис. 97

Рассмотренные самопишущие механизмы рассчитываются так же, -как и лентопротяжные' механизмы самописцев (см. 2, глава четвертая). Используются они преимущественно в линиях автома­ тического контроля энергетических систем.

Глава шеста я

МЕХАНИЗМЫ ДАТЧИКОВ И РЕЛЕ

1. Датчики скорости

Простейшим датчиком скорости является магнитный скорост­ ной узел (рис. 68, а), принцип действия которого состоит в следую­ щем. Вращение звена съема скорости через гибкий вал передается на приемный вал / скоростного узла. Приемный вал несет кольце­ вой постоянный магнит 2, охваченный дюралюминиевой чашкойкартушкой 6, жестко укрепленной на буксе 7, в свою очередь поса­ женной на ведомой оси 8, которая опирается на регулируемый 12 и нерегулируемый 5 бронзовые подпятники. Первый из них вверты­

•пружиной 10, один конец которой закреплен на муфте 9, напрессо­ ванной на ось 8, а другой — к скобе 11. Несущей частью датчика является литой силуминовый корпус 3 с укрепленными на нем вин­ тами 4, магнитным экраном 13. '

Магнитные силовые линии, проходя через воздушный промежу­ ток (шлиц) между полюсами кольцевого магнита, пересекают кар­ тушку подобно тому, как и в магнитоиндукционном успокоителе электроизмерительного механизма (см. рис. 61, а); вместе с тем не­ направленный магнитный поток частично рассеивается, чему пре­ пятствует экран 13.

Появляющиеся в картушке электрические токи создают магнит­ ное поле, взаимодействующее с полем вращающего магнита. Воз­ никает вращающий момент, увлекающий во вращение картушку при скорости 5—7 км/час. Но она не может свободно вращаться вместе с магнитом, поскольку этому препятствует спиральная пру­ жина 10, момент которой (252), как и момент магнитного силового потока, пропорционален скорости вращения магнита.

Рассматриваемый датчик не имеет указателя (стрелки); шкала нанесена непосредственно на стенке картушки. В корпусе 14 имеет­ ся вырез для наблюдения за положением картушки относительно неподвижного указателя (индекса).

Вследствие взаимодействия магнитного поля постоянного магни­ та с магнитным полем, созданным электрическими токами картуш­ ки, возникает так называемый тяговый момент М ь действующий, в сторону увеличения показаний шкалы и поэтому рассматривае­ мый в дальнейшем положительным.

77

Рис. 68

Тяговый момент уравновешивается моментами спиральной пру­ жины Мо, сил трения в кер.новых опорах Мз ведомого валика 8, дебаланса ведомой части механизма М 4 и сил инерции.

Уравнение динамики механизма датчика запишется так:

т. е. скорость будет изменяться, а ведомая система датчика неко­ торое время останется неподвижной. При дальнейшем уменьшении скорости ведущего вала 1 момент М 3 сменит знак и начнет воз-

растать по абсолютной величине. Таким образом, в интервале, когда

ма = м х + м 3 , J

картушка датчика остается неподвижной. На шкале будет на­ блюдаться одно и то же показание — в интервале значений тяну­ щего момента [39]

М, = М2 + М3 ; | М, = М 2 - М 3 . J

При увеличении скорости ведущего вала 1 момент трения М 3 на­ правлен в сторону уменьшения угла отклонения картушки. При условии

картушка остановится на очень малое время в некотором положе­ нии, определяемом углом поворота фі.

Допустим теперь, что скорость входного вала 1 уменьшилась, момент М 3 способствует увеличению угла отклонения картушки, и при условии

последняя остановится, заняв положение, определяемое углом фо. Итак, при одной и той же скорости входного вала / угол пово­ рота картушки нестабилен в результате наличия трения з опорах

вала 8.

При определенном значении скорости тянущий момент Mi по­ стоянен и графически выражается прямой, параллельной оси абс­

Точки Аі и А2 пересечения графиков этих функций прямой

М! = { ( ф ) определяют значения углов ф і и ф 2 отрицательной и по­ ложительной ошибки угла поворота картушки.

Экспериментально установлено, что как и в электроизмеритель­ ных механизмах, рассмотренных в предыдущем разделе, момент

Момент трения Мз можно вычислять и по формуле (65), а ми* нимальное напряжение в горизонтально расположенных опорах на кернах — по формуле (66), подставляя в числитель ее подкоренного выражения вместо силы Q нормальную реакцию

стем измерительных приборов не только несущие и силовые узлы

где My—удельный тяговый момент (момент, отнесенный к соот­ ветствующему значению скорости, км/час);

I —момент инерции ведомой системы.