Фрикційний інтегратор сигналів

Реферат: Фрикційний інтегратор сигналів містить корпус з установленим в ньому з можливістю обертатися підпружиненим диском, фрикційно зв'язаним з плоским роликом, з'єднаний з роликом механізм переміщення ролика і лічильник. Ролик виконаний сферичним з протилежно розміщеними конусними виїмками, а в центрі - сферичним отвором, з'єднуючим конусоподібні виїмки, в якому розміщена сферична вісь, зв'язана з двома півосями механізму переміщення ролика. Додатково установлено два, діаметрально розміщених до ролика і паралельно до осі тяги, шліцьових вали із зубчастими колесами, з'єднаними, через додаткове замикаюче зубчасте колесо, з лічильником і обладнаних шліцьовими втулками з можливістю обертатися і переміщатися вздовж осі валів і фрикційно взаємодіяти із сферичним роликом. UA 72305 U (54) ФРИКЦІЙНИЙ ІНТЕГРАТОР СИГНАЛІВ UA 72305 U UA 72305 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Інтегратор належить до засобів безперервного накопичування інформації контрольованих параметрів, пропорційних сигналам незалежної перемінної і підінтегральної функції, і може бути використаний в неелектричних механізмах і системах, в яких застосування, складних і дорогих електричного типу інтеграторів, неможливе через відсутність джерела якісної електроенергії, несприятливі технічні умови експлуатації або економічно невигідне. Відомий пристрій для інтегрування неелектричних сигналів містить у фрикційному зачепленні обертові підпружинений диск і плоский з механізмом переміщення ролик, вісь якого здійснює зворотно-поступальний рух, і лічильник. При цьому кут повороту ролика (лічильника) пропорційний інтегралу від зміщення по куту повороту диска (див. Республіканський міжвідомчий тематичний науково-технічний збірник "Механізація і електрифікація сільського господарства", випуск 9 Комплектування та ефективність використання машинно-тракторного парка. Видавництво "Урожай", К.: 1968, стор. 121, рис. 1). Проте недоліком відомого пристрою (низька точність інтегрування, мала надійність і довговічність, обумовлені наявністю у фрикційному зачепленні кінематичної пари ковзання ролика по диску, що спричинює форсований знос їх контактних поверхонь. Це обмежує область його застосування у вигляді штатного приладу різних машин та агрегатів. Таким чином, відомий пристрій інтегрування сигналів має низьку ефективність і обмежену область застосування. Тому в основу корисної моделі поставлено задачу підвищити ефективність інтегратора сигналів і розширити область його застосування. Для розв'язування даної задачі відповідно до винаходу суттєвими ознаками є те, що в ньому фрикційне зачеплення диск-ролик з кінематичною парою ковзання замінено на кінематичну пару кочення. Для цього ролик виконаній сферичним з протилежно розміщеними конусними виїмками, а в центрі - сферичним отвором, з'єднуючим конусоподібні виїмки, в якому розміщена сферична вісь, зв'язана з двома півосями механізму переміщення ролика. А для передачі обертання від сферичною ролика до лічильника, додатково установлені два шліцьових вали із закріпленими на них зубчастими колесами, паралельні вісі механізму переміщення ролика, кінематично з'єднаних між собою через зубчасті колеса і додаткове замикаюче зубчасте колесо і з лічильником, а на них посаджені, з можливістю переміщатися вздовж їх осей, шліцьові втулки, які фрикційно зв'язані із сферичним роликом. Таке технічне рішення, за рахунок заміни в зачепленні диск-ролик кінематичної пари ковзання на кочення, усуне форсований знос їх контактних поверхонь і тим самим підвищить точність функціонування, надійність, довговічність запропонованого інтегратора, а також розширить його застосування як штатного приладу на мобільних машинах, апаратах і на інших установках, віддалених від джерел, якісного електропостачання, об'єктів. На представленому кресленні схематично показано: на фіг. 1 загальну принципову схему фрикційного інтегратора, а на фіг. 2 - вид інтегратора зверху. Запропонований фрикційний інтегратор сигналів містить корпус 1 з установленим у ньому, з можливістю обертатися, підпружиненим диском 2, фрикційно взаємодіючим із сферичним роликом 3. Ролик 3 виконаний зрізаним з двох боків конусними, протилежно розміщеними, заглибленнями, між якими в центрі ролика виконаний сферичний отвір, з'єднуючий конусні заглиблення. В отвір і конусні заглиблення установлена тяга 4 з одною обоймою 5 для кульок 6, які розміщені разом з тягою в центральному сферичному отворі ролика 3. Кульки 6 фіксуються другою обоймою 7, закріпленою на тязі 4 з протилежного боку ролика. Тяга 4 установлена в напрямних корпуса 1 таким чином, що центр сферичного ролика 3 переміщається паралельно площині обертання диска 2. Паралельно тязі 4 на упорах розміщені шліцьові вали 8, 9 з обмеженими вздовж осей ходом. На валу 8 вільно, з можливістю обертання і переміщення вздовж вісі, посаджена шліцьова втулка 10, а на валу 9 шліцьова втулка 11. Втулки 11, 10 знаходяться в постійному фрикційному зачепленні з роликом 3. На валах 8, 9 жорстко закріплені зубчаті колеса 12, 13, що знаходяться в постійному зачепленні із замикаючим обертання зубчастим колесом 14, установленим на спільному валу 15 з приводним агрегатом 16. Для запобігання ковзання ролика 3 відносно диска 2 використана пружина 17, постійно притискаючи диск до ролика. Запропонований інтегратор працює наступним чином. При постійній частоті обертання диска 2 забезпечується введення в інтегратор незалежної перемінної. В результаті фрикційного зачеплення обертається сферичний ролик 3, який завдяки також фрикційному зачепленню обертає шліцьові втулки 10. 11, а від них, шліцьові вали 8, 9, зубчасті колеса 12, 13, замикаюче зубчасте колесо 14 і вал 15 лічильника 16. 1 UA 72305 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Сигнал залежної перемінної в інтегратор вводиться зміщенням тяги 4, яке, через сферичний зв'язок, викликає переміщення ролика 3, а його перекочування по диску 2, змінює радіус бігової доріжки диска, із збереження незмінним радіуса бігової доріжки самого ролика. Останнє забезпечується паралельним площині диска 2 переміщенням тяги 4, а отже, осі обертання ролика 3. Від перекочування ролика 3 на лічильник 16 обертання передається двома кінематичними контурами: - першим контуром обертання передається від ролика 3 через шліцьову втулку 10, яка при його перекочуванні переміщується і разом з ним обертається в постійному з'єднанні зі шліцьовим ватом 8, при будь-якому положенні ролика, і обертає зубчасте колесо 12; другим контуром обертання передається від ролика 3 через шліцьову втулку 11, яка при його перекочуванні, теж переміщується і разом з ним обертається, тільки в зворотному від втулки 10 напрямку, в постійному з'єднанні зі шліцьовим валом 9 при будь-якому положенні ролика 3, і обертає теж, але в зворотному від колеса 12 напрямку, зубчасте колесо 13. Обертання зубчастих коліс 12, 13 в різних напрямках незалежно буде передаватися на замикаюче зубчасте колесо 14 і обертати його в напрямку обертання ролика 3. Від колеса 14 через вал 15 обертання передасться лічильнику 16. Таким чином, подача на вхід інтегратора двох сигналів, першого сигналу, незалежної перемінної, у вигляді кута повороту диска 2, обертаючого ролик 3 і другого сигналу, незалежної перемінної, у вигляді зміщення тяги 4, викликаючого перекочування обертового ролика 3 по диску 2, на виході забезпечує кут повороту вала 15 лічильника 16, який пропорційний інтегралу від зміщення по куту повороту привідного диска 2. Застосування запропонованого інтегратора, у порівнянні з відомим, дасть можливість, шляхом заміни у фрикційному зачепленні кінематичної пари ковзання на кочення, усунути форсований знос контактних поверхонь ролика і диска, і чим самим підвищити точність функціонування інтегратора, його надійність і довговічність, а також забезпечити плавність в обертовому русі при підвищенні частоти обертання і більшому діапазоні введення сигналу залежної перемінної, що розширить його застосування у вигляді штатного приладу на сучасних мобільних машинах і агрегатах, а також установках віддалених, від необхідних джерел електропостачання, об'єктів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Фрикційний інтегратор сигналів, що містить корпус з установленим в ньому з можливістю обертатися підпружиненим диском, фрикційно зв'язаним з плоским роликом, з'єднаний з роликом механізм переміщення ролика і лічильник, який відрізняється тим, що в ньому ролик виконаний сферичним з протилежно розміщеними конусними виїмками, а в центрі - сферичним отвором, з'єднуючим конусоподібні виїмки, в якому розміщена сферична вісь, зв'язана з двома півосями механізму переміщення ролика і додатково установлено два, діаметрально розміщених до ролика і паралельно до осі тяги, шліцьових вали із зубчастими колесами, з'єднаними, через додаткове замикаюче зубчасте колесо, з лічильником і обладнаних шліцьовими втулками з можливістю обертатися і переміщатися вздовж осі валів і фрикційно взаємодіяти із сферичним роликом. 2 UA 72305 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3