УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ВЫДВИЖКИ ШТОКА ГИДРОЦИЛИНДРА

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к силовым гидроцилиндрам в различных технологических машинах и может найти применение в станкостроении при конструировании сельскохозяйственных, дорожных, строительных, коммунальных, горных и других технологических машин с гидроприводом.
Известные устройства для измерения линейных перемещений с различным принципом действия: индуктивные, емкостные, реостатные, оптические и др. [Анисимов Б.В. и др. / Преобразователи информации для ЭВМ, М. 1968, с. 64-66.].
Эти измерительные устройства имеют корпус, систему преобразования перемещения в сигнал, блоки для регистрации или индикации результатов измерений и широко используются в технике, они относятся к автономным измерительным устройствам. Для определения величины выдвижки штока гидроцилиндра эти устройства устанавливаются параллельно гидроцилиндру.
Известно также устройство измерения выдвижки штока гидроцилиндра с бесконтактным преобразователем перемещений, в котором измеритель выполнен в корпусе гидроцилиндра [Патент РФ №2268237 «Домкрат передвижки забойного конвейера с бесконтактным преобразователем перемещения». Опубл. 20.01.2006, Бюл. 2]. По существу это измерительное устройство вмонтированное в силовой гидроцилиндр, так как имеет с ним общий корпус.
Такое измерительное устройство принято нами за прототип.
Недостатком аналогов является относительная сложность конструкции устройства для измерения степени выдвижки штока силового гидроцилиндра.
В техническом решении по прототипу эта задача частично решена, однако остается относительно сложной конструкция измерителя, а безопасность эксплуатации устройства для измерения выдвижки штока гидроцилиндра с бесконтактным преобразователем перемещений остается низкой. Для работы измерителя по прототипу требуется подведение к гидроцилиндру напряжения питания, что в некоторых условиях, например в горных машинах, снижает безопасность эксплуатации измерительного устройства.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства для измерения степени выдвижки штока гидроцилиндра и повышение степени его безопасности.
Поставленная задача решается тем, устройство для определения величины выдвижки штока гидроцилиндра, имеющее измерительный и регистрирующий блоки выполнено в виде реверсивного расходомера с электрическим выходом, а регистрирующий блок выполнен в виде цифрового измерительного устройства с аналоговым входом, к которому подключен электрический выход реверсивного расходомера.
i
ц
При этом степень выдвижки штока гидроцилиндра вычисляется по выражению  где  - степень выдвижки штока гидроцилиндра, k - коэффициент гидропотерь, V - изменение объема жидкости в гидроцилиндре, D - расчетный диаметр равный внутреннему диаметру цилиндра D.
На фиг. 1 приведен пример включения реверсивного расходомера в гидролинию гидроцилиндра. Гидропривод с устройством для определения величины выдвижки штока гидроцилиндра включает маслостанцию 1, напорную и сливную линии (не обозначены), золотник управления реверсом гидроцилиндра 2, реверсивный расходомер 3, регистрирующий блок 8 в виде цифрового показывающего измерительного устройства 4, гидроцилиндра 5 со штоком 6. Реверсивный расходомер 3 размещен в гидролинии, соединенной с поршневой полостью гидроцилиндра 5, которая является напорной гидролинией для исходного положения золотника управления реверсом гидроцилиндра 2 (Фиг. 1). При переключении золотника 2 в положение «реверс» гидроцилиндра 5, реверсивный расходомер 3 будет находиться в сливной линии гидроцилиндра 5.
i
Работает заявляемое устройство следующим образом. Для случая разового фиксированного выдвижения штока 6 гидроцилиндра 5 из крайнего, исходного положения поршня гидроцилиндра 5, до положения, в котором необходимо определить степень выдвижки штока 6 гидроцилиндра 5, через реверсивный расходомер 3 пройдет определенный объем гидрожидкости V.
При этом значение степени выдвижки  штока 6 гидроцилиндра 5 определится выражением:
где k - коэффициент потери; D - диаметр поршня.
i
Значение  пропорционально V и определяется по показанию стрелочного или цифрового показывающего измерительного устройства 4, шкала которого отградуирована в единицах длины, например в миллиметрах. Каждому текущему значению объема гидрожидкости в поршневой полости гидроцилиндра будет соответствовать текущее показание степени выдвижки штока 6 гидроцилиндра 5.
При цифровом показывающем измерительном устройстве 4 на индикаторе этого устройства будет показано значение выдвижки штока гидроцилиндра в принятых единицах.
Заявляемое устройство позволяет визуально контролировать степень выдвижки штока гидроцилиндра и выполнять управление степенью его выдвижки по значениям показывающего измерительного устройства.
Заявляемое устройство может быть использовано для контроля за степенью выдвижки штока гидроцилиндра при его циклической, реверсной работе.
При этом потери в гидроцилиндре, определяемые коэффициентом K при прямом ходе поршня, будет компенсироваться потерями при его реверсном ходе. Поэтому плоскость измерений выдвижки штока гидроцилиндра будет высокой.