Тонарм Советский патент 1983 года по МПК G11B3/10 

f

/J.

со

4

О

о: 4j Изобретение относится к накопле ниб информации, а именно к установ кам и поддерживанию в необходимом положении относительно носителей информации. Известны тонармы, содержащие де фирующее тело, размещенное в вязко жидкости , расположенной в- полости сферической камеры, поворотный вал и рычаг, на одном конце которого укреплена головка звукоснимателя 1. Недостатком известных устройств являются значительные колебания го ловки звукоснимателя. Известны также тонармы, содержа щие демпфирующее тело, выполненное в виде шара, взвешенного в вязкой жидкости, расположенной внутри полости сферической камеры, шарнирно установленной на поворотном валу и жестко соединенной с концом ры чага, на другом конце которого укре лена головка звукоснимателя {,2, Однако такие устройства характе ризуются недостаточной точностью центрирования демпфирующего тела. Цель изобретения - повышение точ ности центрирования демпфирующего тела в полости сферической камеры. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены кронштейн с постоянным магнитом, у которого центр тяжести размещен на вертикал ной оси, общей с центр м полости сферической камеры, дополнительно заполненной над демпфирующим телом жидкостью или газом, плотность кот рых отлична от плотности вязкой . 1ЖИДКОСТИ, а: демпфирующее тело выпол нено из магнитомягкогЬ материала. На фиг, 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - положения демпфирующего тела внутри сферической камеры. Устройство состоит из рычага 1 с головкой звукоснимателя 2, сферической камеры 3, стержня 4 с балансировочным грузом 5, поворотного вала 6, призматических опор 7, дужки 8, клиновидных вырезов 9, о корпуса 10, подшипников 11, постоявных дисковых магнитов 12 на поворотном валу 6, погости 13 сферической камеры 3, демпфирующего тела 14 в форме шара из магнитомягкого материала, взвешенного в вязкой жид кости 15, кронштейна 16 и постоянно fo магнита 17. Устройство работает следующим об разом. Большая часть объема между полос тью сферической камеры 3 и демпфиру ющим телом заполнена вязкой жидкостью 15, а меньшая часть - менее плотной жидкостью 1ли газом (воздухом ). Ввиду меньшей плотности газ или жидкость концентрируются в верхней части полости сферической камеры. На вертикальной оси, проходящей через центр тяжести сферической камеры 3, на кронштейне 16, который является продолжением дужки 8, укреплен постоянный магнит 17, намагниченный вдоль указанной оси. На демпфирующее тело 14, размещенное в полости сферической камеры 13, действует векторная сумма сил ,1 А , где равнодействующая сил, действующих на демпфирующее тело, Fg - направленная вниз сила веФ са демпфирующего тела Р„ - направленная в сторону постоянного магнита 17 к нему сила притяжения, F. - направленная вверх сила Архимеда. В тонарме путем выбора соответствующих конструктивных параметров векторная сумма сил РТД/ действующих на демпфирующее тело 14, при его размещении в центре сферической камеры 3 установлена равной нулю. При смещении демпфирующего тела в нижнюю часть сферической камеры 3 установленное равновесие сил нарушается, при этом совпадающие по. направлению силы Архимеда F и притяжения F изменяются. Сила Архимеда Рд возрастает увеличения объема вытесненной демпфирующим телом жидкости, а сила притяжения магнита F убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до демпфирующего тела 14.- При смещении демпфирующего тела 14 в верхнюю часть полости камеры 3 также нарушается равновесие действующих на него сил. При приближении демпфирующего тела14 к постоянному магниту 17 сила его действия Р возрастает в соответствии с упомянутым квадратическим законом, причем ее приращение в этом случае больше, чем уменьшение, наблюдаемое при смещении демпфирующего.тела в нижнюю часть сферической камеры. Одновременно ослабляется и архимедова сила, поскольку смещение в верхнюю часть сферической камеры 3 демпфирующего тела 14 сопровождается уменьшением вытесненной им вязкой жидкости 15, причем наблюдаемое ослабление архимедовой силы более существенное, чем при смещении демпфирующего тела в нижнюю часть полости камеры. Демпфирующее тело в форме шара погружено большей своей частью в вязкую жидкость, причем линия сеения его 18 уровнем вязкой жидкости находитсявыше линии, соответствующей наибольшему сечению- шара.

При одинаковом смещениидемпфирующего тела на величину зазора в верхнюю или нижнюю часть сферической камеры 3 соответственно изменяется площадь сечения шара уровнем вязкой жидкости.

Так, при смещении демпфирующего тела шара в верхнюю часть площадь его сечения;

; уровнем .жидкости возтак как стремится приблирастает

зиться к наибольшему своему значению, и наоборот, при смещении в нижнюю часть сферической камеры площадь сечения уменьшается.

Из-за различий в площадях сечения образуются различия объемов аровых слоев вытесненной демпфируквдим телом 14 вязкой идкости, а так как архимедова сила, действующая на него, равна весу вытесненной им жидкости, то большему сечению шара . уровнем жидкости при смещении демпфирующего . тела в верхнюю часть сферической камеры соответствует большее изменение силы Архимеда, чем при смещении его в нижнюю часть, когда сечение ара уменьшается. Размещение магнита 17 сверху в центре со стороны объема с воздухом в этом варианте конструкции обусловлено необходимостью получить большее изменение архимедовой силы Рд при большем изменении силы притяжения магнита 17 F .

Выбор конструктивных параметров, таких как соотношение объемов вязкой жидкости, воздуха, а также расстояние от постоянного магнита 17 до демп-фирующего тела. 14 обеспечивают большое приращение архимедовой силы Рд, чем силы F действия магнита 17 при смещении демпфир ющего тела в верхнюю или нижнюю части сферической камеры 3.

Поскольку составляющая действующих на демпфирующее тело сил в основном определяется изменением архимедовой силы и направлена в противоположную сторону по отношений к рассмотренным смещениям, демпфирующее тело стремится занять центральное положение в сферической камере .

Устойчивое равновесие демпфирующего тела 14 в горизонтальной плоскости достигается, когда его центр расположен на вертикальной оси, опущенной из центра магнита 17. Этому положению соответствует минимальное расстояние от демпфирунмдего тела 14 до постоянного магнита 17 при условии обеспечения устойчивого положения по вертикали, что со ответствует минимуму потенциальной энергии демпфирующего тела относительно сил притяжения магнита.

Горизонтальное смещение демпфирующего тела 14 к боковой стенке полобти 13 приводит к увеличению его

0 расстояния от магнита и, следовательно, к увеличению потенциальной энергии .демпфирующего тела, что, в свою очередь, приводит к образованиб силы, равной векторной разнос5ти, между силой его веса Fg , направленной вдоль вертикальной оси, и силой притяжения к магниту рД , которая в данном случае уже не является вертикальной, а направлена

0 вдоль линии, соединяющей центр магнита и центр демпфирующего тела для шара - его геометрический центр.

Примером другого варианта исполнения устройства служит тонарм, в

5 котором объем между полостью сферической камеры и демпфирующим телом в меньшей части заполнен жидкостью, которая имеет плотность большую, чем плотность вязкой жидкости, и поэтому концентрируется в

0 нижней части полости камеры.

В этом случае магнит 17 должен быть укреплен в середине дужки 8 под сферической камерой 3 на вертикальной оси, проходящей через центр ее

5 полости.

Устройство работает аналогично первому варианту конструкции, однако, поскольку смещение демпфирующего 14 в нижнюю часть сферичес0кой камеры соответствует большему изменению объема вытесненной им из объема плотной жидкости, чем при его смещении в верхнюю часть камеры, то в этом случае имеет м.есто приращение силы Архимеда Рд при сме5щении его в нижнюю часть полости камеры больше, чем в верхнюю. Размещещение магнита внизу со стороны зазора, заполненной более плотной

0 жидкостью, в этом варианте конструкции также обусловлено необходимостью обеспечить изменение архимедовой силы - при большем изменении силы магнита, и наоборот.

Устройство исключает возможность

5 зацепления демйфирующего тела за неровности внутренней поверхности камеры, чем существенно повышает надежность работы.

ТОНАРМ по авт.св. 858078 отличающийся тем, что, с целью повышения точности центрирования демпфирующего тела в полости сферической камеры, в него введены кронштейн с постоянным магнитом, у которого центр тяжести размещен на вертикальной оси, общей с центром полости сферической камеры дополнительно заполненной над демпфирующим телом жидкостью или газом, плотность которых отлична от плотности вязкой жидкости, а демпфирующее тело выполнено кз магнитомягкого материала.