Устройство для измерения углов наклона Советский патент 1988 года по МПК G01C9/12 

4 :N: ib:NN

(Л

Фие-f

31377

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения угла наклона движущихся объектов.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности за счет улучшения демпфирования.

На фиг.1 изображено устройство при измерении угла наклона объекта, находящегося в стационарных условиях, поперечный разрез; на фиг,2 - устройство при воздействии на него поперечных ускорений, поперечный разрез.

Устройство содержит пoмeD eнныe в цилиндрическую полость корпуса, заполненную демпфирующей жидкостью, маятник 1, закрепленный на оси 2,- совмещенной с осью цилиндрической полости корпуса устройства, и распо- ложенный в прирези маятника 1 дополнительный маятник 3, ось 4 которого установ Лена в теле маятника 1 парал- лельно и ниже оси ,2,

На оси 2 закреплены упругие изог- нутые пластины 5, расположенные в верхней половине полости симметрично .относительно вертикальной оси и обращенные выпуклыми поверхностями друг к другу. Крепление пластин 5 к оси 2 осзпцествляется винтами при помощи промежуточной планки 6 и прижимов 7, На дополнительном маятнике 3 укреплены симметрично расположенные две жестких стойки 8, кЬнцы которых с-набжены шарикоподшипниками 9, соприкасающимися с вогнутыми поверхностями соответствующих пластин 5. Шарикоподшипники 9 укреплены на стойках при помощи подвижных кронштейнов 10, ре- гулировка положения которых обеспечивает вертикальное положение дополнительного маятника 3.

Максимальный угол взаимного отклонения маятников 1 и 3 ограничен упо- . рами 11, установленными на маятнике 1. Центр тяжести дополнительного о маятника 3 расположен выше центра тяжести маятника 1.

Элементы преобразователя наклонов корпуса относительно маятника 1 в электрический сигнал закреплены на корпусе и на оси 2.

Устройство работает следующим образом,

При отсутствии действия поперечных к маятнику ускорений объекта маятник 1 находится в вертикальном положении, Дополнительн)1Й маятник 3 удерживается относительно маятника 1 в вертикальном положении усилием противодействующих упругих пластин 5, радиальные зазоры которых со стенками полости равны радиальным зазорам маятника 1 ,

Вращение относительно оси 2 корпуса устройства при наклонах объекта практически не вызывает отклонений маятников 1 и 3 от вертикального положения вследствие больших радиальных и торцовых зазоров обоих маятников со стенками полости, превышающими толщину пограничного слоя жидкости,

Цри действии на устройство поперечных ускорений маятники 1 и 3 за счет инерции их масс будут отклоняться в сторону, противоположную ускорению, при этом наклон дополнительного маятника 3 опережает на угол d наклон маятника 1, что вызывает деформацию упругой пластины 5 давлением на нее соответствующей стойки 6 через шарикоподщипник 9. Эта деформация связана с уменьшением кривизны -пластины 5, ее удлинением от оси 2 и сеответствующим уменьшением радиального зазора. Удлиненная пластина 5, вращаясь вместе с маятником I, встречает гидродинамическое сопротивление нарастающей массы жидкости в кольцевом объеме радиального зазора, которое способствует дополнительной деформации пластины 5 и уменьшению ее радиального зазора. С прекращением действия ускорения и уменьшением скорости вращения маятника 1 гидродинамическая нагрузка на конец удлиненной упругой пластины 5 уменьшается и дополнительный маятник 3 под действием разности усилий упругих пластин 5 и составляющей его силы тяжести переходит в противоположное положение (по знаку угла с/). Это происходит в процессе возврата маятника 1 к вертикали, т.к. частота . колебаний дополнительного маятника 3 больше частоты колебаний маятника , При этом скорость встречного ра- зргнанного потока кольцевой массы жидкости в радиальном зачоре действует на конец протнвополо -ной упругой пластины 5, способствуя замедлению скорости возврата мая---пика 1 к в ер- тикали и, следовательно, уменьшению амплитуды и времени затухания последующих его колебаний.

Формула

и 3

5

обр

1377583

1. Устройство для измерения углов наклона, содержащее маятник, подве- . шенный на оси в заполненной демпфирующей жидкостью цилиндрической полости корпуса, узел слежения за положением корпуса относительно маятника и пластины, закрепленные на нем с двух сторон, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности за счет улучшения демпфирования, оно снабжено дополнительным маятником с жесткими

е т е н и я стойками, ось вращения которого расположена ниже его центра тяжести на основном маятнике, ниже и параллельно оси вращения основного маятника, выше которой расположены пластины, выполненные в виде упругих изогнутых лопастей, повернутых одна к другой выпуклыми сторонами, причем вогнутая Q сторона каждой лопасти контактирует с соответствующей стойкой.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что на конце каждой стойки, контактирующей с лопас- ) 5 тью установлен подшипник качения.

1377583

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить помехозащищенность устр-ва за счет улучшения демпфирования. В заполненном демпфирующей жидкостью корпусе подвешен на оси 2 маятник 1 , в прорези которого размещен дополнительный маятник 3 с жесткими стойками 6. Ось 4 маятника 3 установлена в теле маятника 1 параллельно и ниже его оси 2. Воздействие на устр- во кратковременных поперечных ускорений вызывает отклонение маятников 1, 3. Опережение наклона маятника 3 приводит к деформации одной из пластин, выполненных в виде упругих изогнутых лопастей, обращенных одна к другой выпуклыми сторонами. Вогнутая сторона каждой лопасти контактирует с соответствующей стойкой 6 через подшипник качения. .Упоры 8 ограничивают макс, угол взаимного отклонения маятников I, 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Составитель В.Харламов Редактор М.Циткина Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Заказ 5939

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,- Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

8

а

Фиг.2.

Подписное