Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2375
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_214632.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=214632&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB214632A
[]
Усовершенствования в области расходомеров и связанные с ними аспекты. Компания COMPANY LIMITED,
британская компания, зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London,
W.C. 2. Оба гражданина Шенектади, округ Шенектади, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки,
настоящим заявляют о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к
расходомерам для измерения расхода жидкостей через трубопроводы. Как известно, обычный счетчик воды
включает в себя: (а) устройство, создающее разницу давлений, которое помещается в трубопровод, по
которому протекает измеряемая жидкость, и создает разницу давлений, пропорциональную квадрату (а)
U-образная трубка, содержащая индикаторную жидкость, такую как ртуть, к которой прикладывается разница
давлений для обеспечения пропорциональных отклонений индикаторной жидкости в U-образной трубке, и (с)
какое-либо средство для индикации, индикации и регистрации, или индикации, регистрации и интегрирования
величины отклонений жидкости либо непосредственно в терминах расхода, либо в терминах, которые могут
быть преобразованы в термины расхода.
Наше изобретение При этом отклонения индикаторной жидкости используются для создания потока
электрического тока, пропорционального потоку измеряемой жидкости, причем измерение этого тока
позволяет определить величину потока жидкости. Обычно их называют электрическими расходомерами.
Следует понимать, что мы используем термин «U-образная трубка» в широком смысле, и под этим термином
мы подразумеваем устройства, реагирующие на давление, включающие переднюю и заднюю части,
соединенные на своих нижних концах и предназначенные для размещения индикаторной жидкости, при этом
жидкость, опускаясь в одной части, поднимается в другой. Подобные устройства не обязательно имеют
U-образную форму, но, как в данном случае, могут состоять из двух концентрических трубок, соединенных
нижними концами. Целью нашего изобретения является создание усовершенствованного электрического
расходомера, отличающегося простой конструкцией, точностью, надежностью в эксплуатации, а также
простотой изготовления и калибровки. В счетчиках такого типа, если необходимо интегрировать поток
жидкости, требуется, чтобы ток, создаваемый в индикаторной цепи отклонениями индикаторной жидкости,
был пропорционален квадратному корню из отклонений, поскольку такие отклонения пропорциональны
квадрату потока жидкости. Дополнительной целью изобретения является создание электрического счетчика, в
котором это условие выполняется очень простым и удовлетворительным способом.
Для ознакомления с тем, что мы считаем новым и что представляет собой наше изобретение, следует
обратиться к прилагаемому описанию. На чертеже: фиг. 1 — поперечный разрез устройства расходомера,
реагирующего на давление и воплощающего наше изобретение; фиг. 2 — схематическое изображение
соединений расходомера; фиг. 3 — схема, иллюстрирующая некоторые моменты, связанные с работой
расходомера; фиг. 4 — поперечный разрез, выполненный под прямым углом к фиг. 1; фиг. 5 — поперечный
разрез, выполненный по линии 5-5, фиг. 4, и фиг. 6 — схема соединений интегрирующего ватт-часового
счетчика. В соответствии с предпочтительной формой нашего Индикаторный прибор, представляющий собой
электрический трансформатор, в котором первичная обмотка расположена в задней части U-образной трубки,
а вторичная обмотка содержит индикаторную жидкость, например ртуть, которая является проводником
электричества и которая, поднимаясь в задней части U-образной трубки, образует кольцевое или замкнутое
кольцо жидкости, окружающее первичную обмотку.
Таким образом, жидкостное кольцо или петля образует своего рода замкнутую вторичную цепь с одним
витком, поперечное сечение которой изменяется по мере подъема и спада жидкости в задней части
U-образной трубки. К первичной обмотке подключена индикаторная цепь, включающая источник переменного
напряжения, и, как будет подробно указано ниже, наше изобретение позволяет создать в такой цепи ток,
который прямо пропорционален расходуемой жидкости, т.е. прямо пропорционален квадратному корню из
разности давлений, создаваемой устройством, создающим разность давлений. Затем этот ток измеряется для
определения расхода жидкости и может быть проинтегрирован для получения общего расхода. Для
интегрирования предпочтительнее использовать ватты, поскольку ватт-часовый счетчик является более
подходящим инструментом. На чертеже цифрой 10 обозначено основание, которое может быть круглым и
изготовлено из металла или другого подходящего материала. Образованная в десятичной системе счисления
колодец или камера На основании 10, закрепленном кольцом болтов 12, находится крышка 13, из которой
выступает трубка 14, образующая другую ножку U-образной трубки.
Трубка 14 выступает ниже крышки 13 в точку, прилегающую к нижней стенке скважины 11, как показано на
рисунке 15. В нижнем конце трубки 14 находится блок 16, прикрепленный винтами 17 к нижней стенке
скважины 11. Блок 16 имеет контур, идентичный контуру внутренней части трубки 14, поэтому он полностью
заполняет нижний конец трубки, и в одной или нескольких точках по его периферии он снабжен канавками 18
(в данном случае показаны две), через которые скважина 11 соединена с трубкой 14 над блоком 16. В других
Скважина 11 и трубка 14 соединены друг с другом канавкой или канавками 18. Это позволяет уменьшить
количество рабочей жидкости, например ртути, необходимой для работы прибора. Трубка 14 снабжена двумя
продольно расположенными противоположными выступами 19, в которых находятся прямоугольные канавки
20, открывающиеся в трубку 14, а в блоке 16 имеется поперечная канавка 21, которая на своих концах
открывается в канавки 20. В пазах 20 установлен трансформаторный сердечник 22, состоящий из трех ножек
a, b и c, соединенных верхней и нижней частями d и e.
Внешние ножки a и c имеют скользящую посадку в пазах 20, а нижняя часть e имеет скользящую посадку в
пазах 21, так что сердечник 22 трансформатора может подниматься и опускаться в трубке 14. Вокруг средней
ножки b сердечника трансформатора 22 расположена первичная обмотка 23, заключенная в корпус из
изоляционного материала 24, который может быть выполнен из любого подходящего изоляционного
материала, например, твердой резины, причем такой материал отформован непосредственно вокруг катушки.
Сердечник 22 представляет собой ламинированную конструкцию, и для обеспечения возможности сборки
блока, включающего первичную обмотку 23 и ее корпус, на средней ножке сердечника, у каждой пластины на
одном конце отрезаны внешние ножки a и c от центральной ножки b, как показано на рисунке 28. Затем
внешние ножки каждой пластины можно отогнуть в сторону, чтобы средняя ножка могла пройти через
центральное отверстие кожуха 24. Ножки b последовательных пластинок вставляются в отверстие с
противоположных концов таким образом, что разрезы 28 сначала делаются с одного конца, а затем с другого,
чтобы не возникло заметного эффекта.
Сетевая схема ядра. Вдоль верхней части стержня 22 расположена плоская пластина 29, снабженная
центральным отверстием 30 и парами свисающих крыльев. сердцевина 22 и крепятся к ней
соответствующими болтами или заклепками. Отверстие 30 принимает головку регулировочного винта 33,
который удерживается в отверстии пластиной 34, прикрепленной к пластине 29 болтами 35 и снабженной
отверстием, через которое выступает винт 33. Верхний конец трубки 14 закрыт крышкой 36, закрепленной
кольцом болтов 37. В центре крышки 36 находится втулка 38, имеющая резьбовую часть, с которой входит
резьба 39 регулировочного винта 33. Внешний конец винта 33 выступает через сальник 40 и имеет
квадратный конец 41 для размещения шпонки для поворота винта. Поворачивая винт 33, сердечник 22 и
первичную обмотку можно поднимать и опускать как единый блок в трубке 14, при этом головка
регулировочного винта поворачивается в отверстии 30 относительно сердечника. При описанном выше
расположении видно, что между внешней поверхностью соединительного элемента 24 и внутренней стенкой
трубки 14 предусмотрена кольцевая камера S, которая образует заднюю часть U-образной трубки.
На рис. 2, 42 обозначает трубопровод, по которому протекает дозируемая жидкость и в котором находится
устройство 43, создающее разницу давлений, которая имеет определенную зависимость от скорости потока.
Для создания разницы давлений может использоваться любое подходящее устройство, при этом в настоящем
изобретении показана известная форма, обычно называемая расходомером. Однако, при желании, можно
использовать пилотную трубку, трубку Вентури или аналогичную. Передняя сторона устройства создания
перепада давления 43 соединена с скважиной 11 трубопроводом 44, а задняя сторона, находящаяся под
давлением, соединена с отводом 14 трубопроводом 45. В U-образной трубке находится определенное
количество индикаторной жидкости 46, предпочтительно ртути, и, как хорошо известно, при отсутствии потока
в трубопроводе 42 эта жидкость будет находиться на одном уровне в двух ответвлениях U-образной трубки,
тогда как при наличии потока в трубопроводе 42 разница давлений, создаваемая устройством 43,
приложенным к двум ответвлениям U-образной трубки, приведет к понижению уровня жидкости в скважине 11
и повышению уровня жидкости в ответвлении 14, причем величина отклонения будет функцией потока в
трубопроводе 42.
Один вывод первичной обмотки 23 заземлен на корпусе счетчика, как показано на рисунке 47, а другой вывод
соединен проводом 48 с одной стороной индикаторной цепи, при этом другая сторона индикаторной цепи
заземлена на корпусе счетчика, как показано на рисунке 49. Схема индикации подключена к источнику
переменного тока постоянного напряжения, обозначенному цифрой 50, при этом выводные провода
обозначены цифрами 51 и 52. Если этот источник имеет обычное напряжение, предпочтительно использовать
в схеме индикации понижающий трансформатор 53, чтобы напряжение, подаваемое на первичную обмотку
23, имело низкое значение. Например, мы сочли напряжение порядка пяти вольт удовлетворительным. В
схему индикации входят ватт-часовый счетчик 54, амперметр 55 для построения кривой и индикаторный
амперметр 56. Эти индикаторные приборы могут быть размещены как на стороне высокого напряжения, так и
на стороне низкого напряжения трансформатора 53, но предпочтительно размещать их на стороне высокого
напряжения, поскольку стандартные приборы для такого более высокого напряжения приобрести проще.
В цепи индикации находится резистор 57. Как указано выше, жидкостное кольцо или петля в плече 14,
окружающее первичную обмотку 23, образует короткозамкнутую вторичную обмотку, и по мере того, как это
жидкостное кольцо поднимается и опускается в плече 14 из-за изменений потока через трубопровод 42,
изменяется поток тока в первичной обмотке. Мы обнаружили, что, выбрав определенное сопротивление для
первичной цепи, определенную плотность магнитного потока в магнитной цепи трансформатора,
включающего плечи a, b и c, и определенную переменную площадь поперечного сечения жидкостного кольца,
образующего короткозамкнутую вторичную обмотку, то для заданного диапазона общее потребление в ваттах
будет иметь прямую линейную зависимость от квадратного корня из отклонения жидкости. Иными словами,
потребление электроэнергии будет прямо пропорционально расходу измеряемой жидкости. Большое
количество переменных делает этот процесс несколько сложным, и лучше всего его можно понять,
рассмотрев диаграмму, показанную на рис. 3, где потребляемая мощность в первичном контуре отображается
в зависимости от глубины жидкостного кольца или петли, измеренной в вертикальном направлении.
Если предположить, что первичная цепь не имеет сопротивления, так что потери мощности в ней равны нулю,
и что в трансформаторе отсутствует утечка магнитного потока, так что потери в нем также равны нулю, то
общее потребление мощности будет равно потреблению в жидкостном кольце и будет обратно
пропорционально сопротивлению жидкостного кольца. Сопротивление жидкости зависит от ее площади
поперечного сечения и средней длины, и, предполагая вертикальное пространство S с равномерным
поперечным сечением и фиксированной средней длиной, сопротивление замкнутой вторичной обмотки,
образованной жидкостным контуром, будет прямо пропорционально глубине жидкостного кольца или контура,
т.е. высоте жидкости в пространстве. Следовательно, при данных условиях потребление электроэнергии
будет прямо пропорционально глубине жидкостного кольца или петли в жидкостном пространстве. Это
состояние обозначено линией А на рис. 3. Описанная выше прямолинейная зависимость может быть
изменена тремя способами: (1) путем изменения формы жидкостного пространства S таким образом, чтобы
оно перестало быть однородным по сечению или иметь фиксированную среднюю длину; (2) путем введения
сопротивления в первичную цепь, которое приводит к потерям мощности, пропорциональным потребляемому
току; (3) путем введения утечки магнитного потока в магнитную цепь трансформатора, тем самым увеличивая
реактивное сопротивление трансформатора.
На рис. 3 кривая B представляет собой кривую квадратного корня, полученную путем построения графика
зависимости мощности от квадратного корня из глубины жидкостного кольца или петли. Мы обнаружили, что,
соответствующим образом изменив форму камеры S, введя соответствующее сопротивление в первичную
цепь и обеспечив соответствующее рассеяние магнитного потока в трансформаторе, мы можем
модифицировать линию A, чтобы получить кривую C, которая совпадает с кривой B в значительном
диапазоне. Таким образом, отклонение жидкости, соответствующее участку кривой C, совпадающему с кривой
B, может быть использовано для измерения расхода жидкости в трубопроводе с помощью устройства,
создающего разницу давлений, пропорциональную квадрату расхода. Форма камеры S, величина
сопротивления в первичной цепи и соответствующая плотность магнитного потока (последняя является
основным фактором, определяющим утечку магнитного потока в трансформаторе), необходимые для
получения вышеуказанного результата, могут быть достаточно точно определены расчетами, но эти расчеты
сложны, поэтому предпочтительнее экспериментально определить необходимую конфигурацию и
относительные значения, которые следует использовать в каждом конкретном случае.
Желательно как можно меньше изменять форму жидкостной камеры, поскольку это сопряжено с трудностями
с точки зрения производства. Поэтому предпочтительно выбирать сопротивление для первичной цепи и
плотность магнитного потока для цепи трансформатора таким образом, чтобы полученная кривая была как
можно ближе к кривой в форме квадратного корня, а затем изменять форму камеры S, чтобы преобразовать
эту кривую в кривую в форме квадратного корня в желаемом диапазоне. Мы обнаружили, что, выбрав
подходящее сопротивление для первичной цепи и подходящую плотность магнитного потока для сердечника
трансформатора, кривую C можно сделать кривой, имеющей форму квадратного корня, за исключением ее
самых низких значений. Это означает, что камера S должна иметь особую форму только в своей нижней
части, и мы обнаружили, что для такой формы требуется лишь короткий участок с большей площадью
поперечного сечения. Для определения требуемого сопротивления первичной цепи и плотности магнитного
потока предпочтительно действовать следующим образом: сначала выбираем желаемую величину
отклонения жидкости, а затем устанавливаем трансформатор. больше, чем это отклонение.
Следует понимать, что упомянутое здесь отклонение жидкости — это не общее отклонение жидкости,
происходящее в U-образной трубке, а та его часть, которая происходит в отводе, образованном трубкой 14, то
есть в задней части трубки. Это, разумеется, пропорционально общему отклонению. При желании расчеты
могут быть произведены в терминах полного прогиба. Например, для большинства коммерческих применений
допустимым является отклонение жидкости на четыре или пять дюймов, и при таком отклонении средняя
ножка трансформатора может иметь длину порядка шести или семи дюймов, при этом желательно, чтобы она
была достаточно длинной, чтобы не слишком уменьшать путь утечки при максимальном отклонении. Иными
словами, при максимальном отклонении желательно, чтобы жидкость не поднималась слишком близко к
верхней части центральной ножки. Затем мы выбираем первичную обмотку трансформатора и напряжение,
обеспечивающее среднюю плотность магнитного потока порядка 60 000–70 000 силовых линий на квадратный
дюйм, и подключаем к ней резистор.
потребление в количестве, достаточном для работы приборов в цепи. поддерживать потребление
электроэнергии на минимально возможном уровне, чтобы свести к минимуму эксплуатационные расходы.
Затем прибор подключается и запускается, после чего строится график зависимости потребляемой мощности
от глубины жидкостного контура или кольца. Если выяснится, что эта кривая поднимается слишком быстро, то
есть потребление электроэнергии не увеличивается достаточно быстро, чтобы быть пропорциональным
квадратному корню из глубины жидкости, ее можно скорректировать в нужном направлении, снизив плотность
трансформатора. Это можно сделать либо путем снижения напряжения на первичной обмотке, либо путем
уменьшения количества витков в первичной обмотке. С другой стороны, если кривая не поднимается
достаточно быстро, то ее можно ускорить, увеличив плотность трансформаторов одним из только что
упомянутых способов. С помощью этого метода мы обнаружили, что кривую C можно привести в соответствие
с кривой B, то есть кривой квадратного корня, в значительном диапазоне.
Этот диапазон можно расширить на верхнем пределе, изменяя внешнее сопротивление 57, и, найдя
необходимую плотность трансформаторов, мы затем изменяем сопротивление 57, чтобы довести верхнюю
границу кривой C до точки, соответствующей квадратному корню из кривой B, в желаемой степени. Мы
обнаружили, что изменение сопротивления 57, хотя и модифицирует верхнюю часть кривой С, практически
никак не влияет на центральную и нижнюю части. Описанная выше процедура позволяет создать
конструкцию, в которой при наличии камеры S с равномерным поперечным сечением потребление
электроэнергии будет пропорционально квадратному корню из глубины жидкостного кольца в достаточно
широком диапазоне, что делает ее пригодной для использования в расходомере. Однако желательно
расширить диапазон в нижней части кривой С, чтобы свести к минимуму потребление электроэнергии при
нулевом расходе и тем самым снизить стоимость эксплуатации расходомера. Этого мы достигаем, придавая
нижней части камеры S такую форму, чтобы вначале площадь поперечного сечения жидкостного кольца
увеличивалась очень быстро.
Это можно сделать, увеличив радиальную ширину камеры S в ее нижнем конце. — Как будет отмечено, в
данном случае это достигается очень простым способом: корпус 24 заканчивается раньше верхней части
поперечной балки трансформатора e. Это имеет важное значение с точки зрения производства, поскольку при
такой конструкции ножка 14 U-образной трубки, содержащей трансформатор, становится простым цилиндром,
как и корпус 24. Разумеется, следует понимать, что кривая 0 может быть изменена в любой точке по всей ее
длине путем формирования камеры и песчаной насыпи. Это может быть сделано там, где это необходимо в
конкретном случае. Обращаясь к кривой C, когда первичная цепь разомкнута и жидкостное кольцо или контур
разорваны так, что их глубина равна нулю, то подача тока и потребление энергии в первичной цепи будут
отсутствовать. Как только первичная цепь замыкается, сразу же возникает определенное потребление
электроэнергии в ваттах из-за потерь в трансформаторе, так что кривая C сначала следует вдоль базовой
линии, например, до 10 ватт.
Теперь, как только образуется жидкостное кольцо или контур, потребление электроэнергии на мгновение
резко возрастет, и кривая C совпадет с кривой квадратного корня B в некоторой точке X, что может
соответствовать, например, 35 ваттам. Затем кривая C следует по кривой B до некоторой точки Y, после чего
начинает отклоняться от нее. Таким образом, длина кривой между точками X и Y доступна для использования
при измерении параметров жидкости в соответствии с законом квадратного корня. Это, разумеется, означает,
что нулевая отметка счетчика находится в точке X или за ней, а отклонение, представляющее максимальный
расход, не выходит за точку Y. Соответственно, корпус расходомера заполняется индикаторной жидкостью 46
до уровня, при котором в пространстве S образуется жидкостное кольцо такой глубины, что потребление
электроэнергии определяется точкой, расположенной в точке X или немного дальше нее. Отклонения
жидкости в пространстве S будут вызывать протекание тока в первичной цепи, пропорционального
квадратному корню из отклонений.
На рисунке жидкость показана на нулевом уровне, и, как видно из рис. 4, вокруг ножки трансформатора b
имеется кольцо или петля из жидкости, обозначенная как X1. Это приблизительно соответствует точке X на
кривой C. Точка Y находится в камере S примерно в точке Y1. Расстояние между точкой X и точкой Y1 может с
успехом составлять порядка четырех дюймов, поскольку такое отклонение является удовлетворительным для
большинства коммерческих применений. Следует понимать, что при необходимости может использоваться
больший или меньший диапазон отклонения. При описанной выше схеме в первичной цепи протекает
определенный электрический ток, когда уровень индикаторной жидкости находится на отметке,
соответствующей нулевому потоку жидкости, а индикаторный амперметр 56 и амперметр 55, используемый
для построения графиков, откалиброваны таким образом, что в этом случае они будут показывать ноль на
своей шкале и графике. Иными словами, при таком текущем потоке показания будут нулевыми. В случае
ваттметра 54, его работу можно компенсировать любым подходящим способом, чтобы предотвратить его
работу или вращение при нулевом расходе жидкости.
Например, в токовую катушку ваттметра может быть включена противоположная обмотка, а ток в этой
противоположной обмотке регулируется с помощью реостата, включенного последовательно с ней, до тех
пор, пока ваттметр не перестанет вращаться в условиях отсутствия потока жидкости, то есть при нулевом
отклонении индикаторной жидкости. Схема этих соединений показана на рис. 6, где 60 обозначает
потенциальную катушку ваттметра, 61 — токовую катушку, 62 — противоположную обмотку и 63 —
регулируемый реостат. Как уже указывалось выше, потребляемая мощность трансформаторных цепей
пропорциональна квадратному корню из отклонения индикаторной жидкости в заданном диапазоне. Однако
ток, измеряемый в амперах, не совсем точно подчиняется этому закону из-за увеличения коэффициента
мощности в цепи по мере роста нагрузки. Однако в приборах 55 и 56 эту проблему легко решить, разметив
или откалибровав их шкалы таким образом, чтобы они давали правильные показания. Для питания обмотки
трансформатора 23 можно использовать любое подходящее или желаемое напряжение, но предпочтительно
использовать низкое напряжение порядка пяти вольт, например, и первичную обмотку, состоящую из одного
слоя витков, покрытых резиновой изоляцией.
Таким образом, напряжение между витками довольно мало, а витки хорошо изолированы друг от друга,
поэтому вероятность замыкания на землю или короткого замыкания какого-либо из витков невелика. Это
особенно важно в связи с расходомерами, используемыми для измерения расхода пара под высоким
давлением, поскольку в таких случаях внутренняя часть корпуса расходомера, которая заполняется водой,
подвергается давлению пара, что иногда может привести к проникновению влаги в корпус 24. В случае
использования высокого напряжения на обмотке 23 любая подобная влага, скорее всего, приведет к
замыканию на землю или короткому замыканию некоторых витков. Однако при низком напряжении между
витками и наличии подходящей водонепроницаемой изоляции, например, резины, на первичном проводнике
23, проникновение влаги через корпус 24 не окажет существенного влияния на обмотку. Что касается нижней
части кривой, то лучше не смещать нулевую отметку расходомера слишком далеко вниз по кривой, поскольку
желательно иметь четко выраженное жидкостное кольцо или петлю в точке нулевого отклонения.
Это происходит потому, что ртуть обладает высоким поверхностным натяжением, и когда кольцо или петля
разрывается, при повторном формировании она накапливается с каждой стороны в верхней части сердечника
трансформатора, а затем быстро разрывается по всей его длине. Следовательно, для того чтобы получить
стабилизированный и четко определенный нулевой уровень, кольцо или петля жидкости в нулевой точке
должны иметь достаточную глубину, чтобы их разрыв был маловероятен. В процессе эксплуатации, после
того как в счетчике будет залито приблизительно необходимое количество жидкости, правильную настройку
нуля можно выполнить, отрегулировав сердечник трансформатора по вертикали с помощью винта 33.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_214633.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=214633&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB214633A
[]
Усовершенствования в бетоносмесительных машинах и подобном оборудовании. Мы, компания T.L. Smith,
корпорация, организованная и действующая в соответствии с законами штата Висконсин, расположенная по
адресу: 1132, 32nd Street, Milwaukee, Wisconsin, United States of America, (Assig- Я, гражданин США (1125, 32-я
улица, Милуоки, Висконсин, Соединенные Штаты Америки, субъект шведского права), настоящим заявляю о
характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что подробно описано и
установлено в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к бетоносмесительным машинам и
подобным устройствам портативного типа, в которых смесительный барабан переносится с помощью опорных
и направляющих роликов на люльке или раме, установленной на цапфах, так что как он, так и смесительный
барабан могут легко наклоняться. Целью настоящего изобретения является усовершенствование конструкции
аппарата указанного типа, и изобретение представляет собой бетоносмеситель или аналогичное устройство
указанного типа, в котором барабан окружен элементом, имеющим в нем кольцевое углубление, с основанием
которого входят опорные ролики, а направляющие ролики входят в зацепление с боковой стенкой указанного
углубления.
Изобретение также включает в себя бетоносмеситель или аналогичное устройство согласно предыдущему
абзацу, в котором направляющие ролики приспособлены для зацепления с одной из боковых стенок
кольцевого углубления, но не с обеими боковыми стенками одновременно. Прилагаемые чертежи
иллюстрируют один из способов осуществления изобретения: на рисунке 1 показан вид сбоку на один из
удобных вариантов смесителя в соответствии с изобретением, со стороны разгрузки. На рисунке 2
представлен вид сбоку, со стороны погрузки. На рисунке 3 показан боковой вид смесителя в наклонном
положении, на рисунке 4 — фрагментарный вид в увеличенном масштабе, показывающий направляющий
ролик и приводную шестерню, а на рисунке 5 — вид, аналогичный рисунку 4, но показывающий опорный
ролик. На чертежах миксер показан установленным на прицепе 11, детали которого не являются частью
настоящего изобретения. Стандарты 12 и 13 снабжены цапфовыми подшипниками, предназначенными для
установки цапф, сформированных на концах люльки 14. На конце 15 люльки имеется цапфа с осевым
отверстием, через которое проходит приводной вал 16, на котором установлена шестерня 1.7,
зацепляющаяся с зубчатым колесом 18 на валу двигателя 19.
На другом конце приводного вала 16 расположена шестерня 20, которая входит в зацепление с зубчатой
рейкой 21, образованной на боковой поверхности направляющей и приводного элемента 22, охватывающего
смесительный барабан 23, последний снабжен разгрузочным отверстием 24 и загрузочным отверстием 25.
Как лучше всего показано на рисунках 4 и 5, опоясывающий элемент 22 снабжен углублением 26, в основании
которого образована направляющая 27, которая опирается на два опорных ролика 28, установленных на
коротких валах 29, закрепленных в боковых выступах или удлинениях 30, образованных на люльке 14. Часть
основания углубления, за исключением той, которая включает направляющую 27, имеет большую глубину,
чем сама направляющая, и кольцо 22 крепится к барабану смесителя 23 заклепками 39, входящими в эту
нижнюю часть углубления. Как показано на рисунке 4, направляющий ролик 31 установлен на коротком валу
32, регулируемо закрепленном с помощью установочного винта 33 в боковом удлинителе 41, который в
показанной форме является неотъемлемой частью люльки 14.
В коротком валу 32 имеется осевое отверстие 35, через которое смазка может подаваться на внутреннюю
поверхность роликов 31, которые, как показано на рисунке, не имеют сквозных отверстий со стороны,
обращенной к основанию углубления. Шариковый подшипник 36 установлен на валу 32 и принимает ролик 31,
при этом шариковый подшипник удерживается на месте диском 37 и разрезным кольцом 38. Смеситель
снабжен тремя направляющими роликами 31, два из которых установлены на выступах 41 и 42, по одному
рядом с каждой цапфой, а один расположен на выступе 34 непосредственно под барабаном и между двумя
опорными роликами 28. Крышка 40 располагается между боковыми выступами 41 и 42 и закрывает верхнюю
часть элемента 22 с его углублением и зубчатой рейкой. Механизм наклона миксера включает в себя ручной
рычаг 43, шарнирно закрепленный на стойке 13, и звено 44, которое шарнирно соединено одним концом с
нижним концом рычага 43, а противоположным концом, обозначенным как 45, — с опорой 14. Загрузочный
желоб или бункер 50 установлен на опорах 48 и 49, которые закреплены на люльке 14.
При работе смесителя загрузка подается через отверстие 25, а барабан вращается за счет энергии,
вырабатываемой двигателем 19 и передаваемой через шестерни 17, 20 и 21. Барабан вращается, катясь по
расположенным на некотором расстоянии друг от друга опорным роликам 28 и опираясь на них, что позволяет
ему входить в зацепление с направляющей 27, образованной в нижней части углубления 26. Эти ролики не
соприкасаются ни с одной из боковых поверхностей углубления и имеют значительно меньшую ширину, чем
само углубление. Это делает ненужным завершение оставшейся части дна углубления, через которое
проходят крепежные заклепки 39. Смесительный барабан удерживается в фиксированном боковом
положении относительно люльки с помощью трех направляющих роликов 31, диаметр которых немного
меньше ширины углубления 26, так что они могут зацепляться за любую из стенок углубления! но не может
одновременно задеть обе стены. Их боковой зазор в углублении достаточно мал, чтобы предотвратить
достаточное боковое перемещение барабана, которое могло бы привести к разъединению рейки 21 и
шестерни 20, а также предотвратить перемещение в противоположном направлении, достаточное для
заклинивания шестерни и рейки.
Один из роликов 31 расположен непосредственно рядом с шестерней 20, поэтому люфт в этой точке
определенно ограничен; при сборке барабана с люлькой он устанавливается на опорные ролики 28 и слегка
поворачивается вперед до тех пор, пока зубчатая рейка 21 не зацепится с шестерней 20. Затем ролики 31
устанавливаются на место путем размещения в углублении 26, а валы 32 вводятся аксиально через
соответствующее отверстие в опорных выступах 34, 41 и 42 и в аксиальные отверстия в роликах. Затем валы
32 фиксируются на месте установочными винтами 33, после чего барабан удерживается в неподвижном
положении относительно люльки с помощью роликов 31 и шестерни 20. В процессе приготовления бетонной
смеси барабан наклоняется в положение, показанное на рисунке 3, путем поворота рычага 43 вперед, как
показано на рисунке 1. Это движение рычага приводит в движение звено 44 и, следовательно, нижнюю часть
люльки назад, а материал выгружается под действием силы тяжести через отверстие 24.
В связи с тем, что вал 16 проходит через один из цапф, вокруг которых наклоняется смеситель, соотношение
между шестерней 20 и зубчатой рейкой 21 остается постоянным во время операции наклона, и барабан может
вращаться в наклонном положении, что необходимо для выгрузки материала. Представленная конструкция
состоит всего из нескольких деталей и может быть легко изготовлена с относительно небольшими затратами.
Барабан удерживается в надлежащем положении относительно приводного механизма и опорной рамы.
Подшипники, обеспечивающие как опору, так и боковое перемещение, установлены на роликах, что
минимизирует трение и гарантирует работу с низким энергопотреблением. Благодаря канавкам с
взаимозаменяемыми роликами, количество необходимых боковых направляющих роликов сводится к
минимуму. Хотя в качестве иллюстрации была показана одна конкретная форма, рассматриваются такие
изменения, которые входят в сферу действия
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_214634.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=214634&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB214634A
[]
Валы... Усовершенствованная зубчатая передача для передачи мощности между концентрическими
элементами. Нано, Турин, Италия, подданный короля Италии, настоящим заявляет о природе данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении: +Настоящее изобретение относится к зубчатой передаче для передачи мощности между
концентрическими валами такого типа, в которой передача осуществляется за счет трения через катящиеся
элементы, которые предназначены для движения по аксиально перемещаемым направляющим аналогично
планетарным колесам эпициклической передачи и на которых создаются равные и противоположно
направленные давления, пропорциональные передаваемому току. Настоящее изобретение представляет
собой зубчатую передачу указанного типа, в которой две направляющие расположены на двух дисках на
конце барабана, а на них катятся два ряда роликов, один из которых установлен на колесе, закрепленном на
одном из валов, причем два ряда роликов опираются на направляющие с обеих сторон промежуточного
элемента.
На прилагаемом чертеже в качестве примера показан вариант осуществления изобретения, позволяющий
получить плавное изменение скорости: - Рисунок 1 представляет собой центральный разрез всей зубчатой
передачи; Рисунок 1; Рисунок 3 представляет собой развернутый вид концевой части шестерни; Рисунки 4 и 5
показывают детали. В представленном варианте исполнения 1 представляет собой ведущий вал, а 2 —
ведомый вал; указанные валы установлены в соответствующем корпусе или раме. Приводной вал имеет
прочный барабан или коробку, состоящую из двух пластин 3 и 4, жестко соединенных между собой корпусом 5
или стяжками. На внутренней поверхности пластины 3 закреплен обод 6, обеспечивающий направляющую
для роликов 7, вращающихся на радиальных спицах колеса 8, соединенного с приводным валом 2. С другой
стороны, ролики 7 опираются на направляющую 9, расположенную на одной поверхности диска 10. Диск 10
свободно закреплен на валу 2 и образует углубление для взлетно-посадочной полосы 11 на своей
противоположной поверхности, которое находится перед взлетно-посадочной полосой 12, выполненной в
диске 13. Между этими направляющими расположены ролики 14, приводимые в движение шпинделями 15.
Эти шпиндели 15 шарнирно закреплены на рычагах 16 ступицы 16, предназначенной для продольного
перемещения и предотвращения вращения. Указанное продольное перемещение может быть достигнуто за
счет того, что ступица 16 входит в зацепление с направляющими неподвижного корпуса или соединена с ним
упругим диском, предназначенным для продольного изгиба. Шпиндели 15 соединены посредством звеньев 17
с втулкой 18, входящей в зацепление с резьбовой втулкой 19, концентричной с валом 2. Указанная втулка 19
может вращаться любым желаемым образом, например, с помощью колеса 20. Диск 13 упирается в обод 21,
закрепленный на пластине вала 1. На противоположных поверхностях диска 13 и обода 21 расположены
регистрирующие канавки 22 и 23, как показано на рисунке 3, имеющие синусоидальную или спиральную
форму. В промежуточном пространстве расположены ролики или шарики 24, которые удерживаются в
контакте с дном канавки пружинным элементом, прижимающим обод 21 к диску 13. Указанный пружинный
элемент представляет собой вогнутый диск 25 (рисунки 4 и 5), упругость которого обеспечивается
радиальными пазами.
В центре диска имеется вырез, позволяющий внутренним зубьям '26 входить в зацепление с углублениями,
образованными на канавке 4, в то время как зубья 27, расположенные по краю диска, входят в зацепление с
углублениями, предусмотренными в ободе 21. Таким образом, диск 25, зажатый между пластиной 4 и ободом
21, оказывает на этот обод 21 продольное воздействие, создавая фрикционное давление между элементами
21 и 13 и одновременно предотвращая вращение обода 21 относительно пластины 4. Вращаясь на валу I,
пластины 4 и барабан 5 приводятся в движение, и обода 6 и 21, таким образом, вращаются с одинаковой
скоростью в одном и том же направлении. Обод 21 за счет трения приводит в движение шарики 24, которые
создают на нижней поверхности канавки 22 диска 13 давление, пропорциональное крутящему моменту вала 1,
причем это соотношение зависит от угла наклона отдельных наклонных поверхностей, образованных
канавками 22 и 24. Когда обод 21 вращается по пластине 4, давление шариков 24 передается в направлении
оси вала 2 и прижимает диск 13 к диску 10, зажимая ролики 14 между направляющими 11 и 12, при этом
указанные ролики подвергаются давлению, пропорциональному крутящему моменту привода.
Таким образом, под действием давления роликов 14 на направляющие 11 и 12 вращение диска 13 передается
на диск 10. Такая передача между дисками 13 и 10 осуществляется с передаточным отношением, зависящим
от наклона шпинделей 15, которому соответствует диаметр поверхностей, с которыми контактируют ролики
14. Как показано на рисунке 1, диск 10 вращается в направлении, противоположном вращению диска 13, со
скоростью, зависящей от соотношения диаметров в местах контакта роликов 14 с направляющими. Поэтому
диск 10 вращается с большей скоростью, чем обод 6, и в противоположном направлении, в результате чего
ролики 7 начинают катиться по ободу, а колесо 8 вращается в том же направлении, что и диск 10. Если ось
вращения роликов 14 перпендикулярна оси вращения вала 2, то диск 10 вращается с той же скоростью, но в
противоположном направлении относительно обода 6, а колесо 8 остается неподвижным. Когда угол наклона
осей 15 меняется на противоположный по сравнению с показанным на рисунке 1, диск 10 движется с меньшей
скоростью, чем обод 6, и колесо 8 вращается в том же направлении, что и вал 1.
Описанный редуктор обеспечивает работу передаточных шестерен с планетарными роликами и позволяет
осуществлять изменение скорости и постепенное увеличение скорости ведомого вала. Следует понимать, что
в описанной конструкции средства для изменения скорости не являются обязательными. Если указанные
средства отсутствуют, получается трансмиссионная шестерня с неизменным передаточным отношением. В
любом случае, в этом механизме все напряжения воспринимаются концевыми направляющими, по которым
прокатываются ролики, и промежуточными роликами, причем это достигается таким образом, что
составляющие указанных воздействий в направлении оси вращения равны и противоположны друг другу, а
результирующее воздействие становится равным нулю. Следовательно, не будет осевой нагрузки на
подшипники скольжения или другие элементы зубчатой передачи. Упорный подшипник не требуется,
поскольку давление, действующее на детали, полностью используется для передачи. Данная
трансмиссионная шестерня может также состоять из множества шестерен описанного типа, расположенных
параллельно или последовательно, и каждая или все указанные шестерни могут быть снабжены средствами
для изменения скорости.
Поскольку данная зубчатая передача работает в тех же условиях, что и шариковый или роликовый
подшипник, с точки зрения действующих в нем давлений, можно использовать очень высокие давления, если
ролики изготовлены из подходящего материала, и передача осуществляется в условиях оптимальной
эффективности. Если необходимо обойтись без высокого давления для достижения требуемого сцепления,
ролики 7 и 14 могут быть снабжены пневматическими шинами, позволяющими увеличить трение. По
сравнению с обычными шинами, пневматические шины обладают тем преимуществом, что они подвержены
меньшим колебаниям внутреннего давления и меньшему нагреву, что снижает износ ободов. В описанном
устройстве преимущество заключается в том, что давление, оказываемое на катящиеся элементы, ни при
каких обстоятельствах не выше! чем требуется для целей передачи, поскольку ввиду зажимного действия
извилистых поверхностей давление создается крутящим моментом, который необходимо передать. Подробно
описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_214635.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=214635&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
Соседние файлы в папке патенты