ДАТЧИК УДАРНОЙ СКОРОСТИ МАШИН

Полезная модель предназначена для определения скоростей и энергий деталей машин и приборов при ударе.
Известен индукционный датчик ударной скорости машин (патент на изобретение №2110072, Бюл. №12 от 27.04.98) и применяемый для контроля скоростей и энергий бойков и ударников при испытаниях машин и стендов ударного действия. Датчик содержит источник магнитного поля, магнитопровод, электромагнитную катушку, стержневой якорь с полюсным наконечником и упругий элемент; магнитопровод образован подпружиненным корпусом датчика, замкнутым полюсным наконечником стержневого якоря, при этом корпус датчика установлен с возможностью перемещения вместе с электромагнитной катушкой относительного стержневого якоря с полюсным наконечником и разрыва магнитопровода по его поперечному сечению.
Недостатком описанного датчика является подверженность удару катушки и магнитопровода, в то время как полюсный наконечник находится в покое, что приводит к смещению витков и созданию кабельного эффекта, влияющего на точность измерений.
Ближайшим прототипом предлагаемой полезной модели является (патент №161298 «Датчик ударной скорости машин», Бюл. №11 от 20.04.2016), содержащий крышку, корпус, внутри которых соосно расположен шток, электромагнитную катушку с обмоткой и кольцеобразным магнитом; через отверстие в крышке и корпусе выполнен заизолированный провод, протянутый к регистрирующему прибору; в штоке закреплена консоль, шток подпружинен упругим элементом.
Недостатком датчика является заклинивание штока при ударах по свободному концу консоли.
Для устранения указанного недостатка в отверстии днища корпуса выполнена выборка, в которой размещается насыпной подшипник, позволяющий штоку при перемещении не соприкасаться со стенками отверстия днища корпуса.
Устройство состоит из крышки 1, корпуса 2, внутри которых расположен шток 3, электромагнитная катушка 4 с обмоткой 5 и кольцеобразным магнитом 6; через отверстие в крышке и корпусе проходит заизолированный провод, выполненный с возможностью соединения с регистрирующим прибором 7; консоли 8, закрепленной в штоке, причем шток подпружинен упругим элементом 9, а нижняя часть штока перемещается на насыпном подшипнике 10; причем свободный конец консоли выполнен с возможностью вхождения в паз испытуемой машины ударного действия.
Устройство работает следующим образом.
По свободному концу консоли осуществляется удар бойком испытуемой машины. Консоль, соединенная со штоком, разрывает магнитопровод, состоящий из крышки и штока, тем самым вызывая скачкообразное изменение магнитного потока, пропорциональное скорости удара. Ударный импульс не передается на кольцеобразный магнит и катушку с обмоткой. За счет корпуса катушка с обмоткой и кольцеобразный магнит сохраняют исходное положение при отскоке после удара штока. После удара упругий элемент возвращает систему в начальное положение. В момент мгновенного разрыва магнитопровода внутри катушки возникает электрический импульс-сигнал, пропорциональный скорости разрыва, который подается на регистрирующий прибор.
Чтобы не происходило заклинивания нижней части штока в отверстии днища корпуса, шток перемещается на насыпном подшипнике, что уменьшает силу трения скольжения при движении штока.
Таким образом, благодаря закреплению крышки с размещенной в ней неподвижно кольцеобразным магнитом и катушки с обмоткой происходит разрыв магнитопровода, то есть неподвижной крышки со штоком даже при слабых ударных импульсах. При этом датчик ударной скорости машин можно установить вне корпуса испытуемой машины за счет консоли, жестко связанной со штоком датчика. Все ударные нагрузки не передаются на слабые в смысле перегрузок детали датчика, так как они изолированы от ударов.