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

f& „.

Ияобретение относится к измерител ной технике и предназначено для изме углов наклона движущихся объектов ,

Цель изобретения - повьшение по- нехозгл11И1ден гости путем улучшения демИф - рОВЗИ; Я

lia . 1 показано устройство, об.м1цй u .iiii. на фиг, 2 разрез А-А па фиг, L

Устройство содержит помещенные

3: .лк:п1ндрическую полость, заполнен- яую демпфирующей жидкостью;, ось 1, маятник 2 с. пластинами 3 и поплавок 4„ Ог.ь 1 совпадает с осью цилиндри- - сс-с:; аллостн, Наятыик 2 укреплен на o(:u I при помощи хомутов 5 и за- ;b;Lia-Hj OBuH штифтом 6, Упругие изогну ,:: jiiiacTiritib 3 прикреплены к боковым :1.;:пархнос 1 ям маятника 2, обращенным

г cropoHbJ :враи€;ния так, что их-вы- иуклне псзерхкости обращены к маятнику. Радн&льные зазоры, образованные концами пластин со стенками полости, меньше рсднального зазора, | бразо- з г:м;юго 1-ая т ник ом. Поплавок 4 нахо- ц ттся Б верхней- пол овине цилиндричес Koi : ьолости и установлен на оси 1 . KR ;арикоБЫх подшипниках 7, На верх- ей поверхности поплавка 4 образован libic iyn о„ ось симметрии которого на- 1 :од«- ся 3 плоскости симметрии поплавки. :-., преходящей вдоль оси 1. Радиа- ль гьи; r-iusop меж,цу выступом 8 и стенкой полости заполнен воздухом. Величина радиального зазора выступа суще стветмо меньше зазоров других поверхностей поплавка и зазоров маятника, из осг- 1 и корпусе установлены элементы преобразователя наклона корпуса оть оснтельно маятника в электри ххеский сигнал, например, индуктивно3 с г-эопстЕО работает следующим обп -ои движении объекта на котором устаноЕлено устройство для измерения углов наклона; в установившемся ре- 7яэ;е на прямолинейном участке маят- -. Fsc 2 находится з нгакнем, а поплавок

4в веухнем вертикальном положении соотва :чггвенно под действием силы тл; :;ести и выталкивающей силы. Наклон ::i::4-;i7C4 относительно маятника 2 пре- ./ рядуется в электрический сигнал /-); ноыоии индуктивного преобразова- T;;J; I, Благодаря тому., что величина за зопив больше толщины пограничного

0

5

0

5

0

5

5

0

5

слоя жидкости мезкду стенками полости, маятником 2 и поплавком 4, и вследствие наличия воздуха в радиальном зазоре выступа 8 маятник и поплавок I сохраняют вертикальное положение при наклонах корпуса в стационарных для маятника условиях (когда ось маятника 2 совпадает с осью вращения объекта) .

При действии поперечных относительно оси 1 импульсных ускорений и торможений (например, от резких разворотов, толчков, качки и т.п.) маятник 2 и поплавок 4 одновременно отклоняются от вертикали, создавая избыточное гидростатическое давление в той части полости, где они сближаются.

Скорость и амплитуда отклонения ма- маятника- зависят от величины ускорения, от момента инерции массы поплавка и отношения площади продольного сечения полости к суммарной площади сечения зазоров пластины 3, поплавка 4 со стенками полости и между собой.

С нарастанием величины ускорения увеличивается отклонение маятника 2 и поплавка 4 от .вертикали, уменьшается угол между ними и увеличивается разность давлений между частями полости, при этом деформируется пластина 3, ближайшай к поплавку, уменьшается ее радиальньй зазор со стенкой полости, освобож,цается от воздуха радиальный зазор выступа 8 поплавка 4, Все это способствует интенсивному нарастанию разности давлений на маятник 2 и его торможению, С уменьшением величины действующего ускорения отклонение маятника 2 достигает максимальной амплитуды, давление в полости выравнивается и маятник 2 под действием земного ускорения и усилил пластины 3, отталкивающейся от жт-щ- кости, возвращается к вертикали. При этом его притормаживают момент инерции массы поплавка 4, нарастающее дав- давление в противоположной части полости, сопротивление противоположной пластины 3, которое усиливается, по мере ее деформации и уменьшения радиального зазора. Суммарное сопротивление возврату маятника 2 достигает максимума при пересечении KII вертикали, после чего скорость маятника 2 начинает уменьшаться, В дальнейшем маятник 2 и поплавок совершают совместные затухающие колебания, при этом поплавок 4 создает сопротивление маятнику 2, так как его частота меньше частоты колебаний маятника 2 (балго- даря выступу). На затухание колебаний влияет также момент от жижкост- ного трения поверхностей маятника 2 и поплавка 4. Поверхность соприкосновения с воздухом выступа 8 на поплавке 4 пренебрежимо мала по сравнению с остальной поверхностью. Эффективное использование момента инерции поплавка 4 для противодействия отклонения маятника 2 обеспечивается выполнением выступа 8 из металла с большим удельным весом, а стенок поплавка 4 из пластмассы. При разности давлений в зазоре выступа 8 и отклонении поплавка 4 от вертикали в зазоре находится не воздух, а жидкость

Формула изобретения

Устройство для измерения углов наклона, содержащее маятник, подве

шенный на оси в заполненной демпфирующей жидкостью цилиндрической полости корпусаi ось полостк совпадает с осью маятника, систему слежения за поворотом корпуса относительно маятника, пластины, закрепленные на маятнике с двух сторон, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности за счет улучшения демпфирования, оно снабжено поплавком независимо подвешенным на оси маятника, верхняя поверхность поплавка имеет выступ, выполненный из материала с удельным весом, превьщ1анлдим удельный вес стенок поплавка, и расположенный в плоскости симметрии поплавка, проходящей через ось его враще- ,ния, а радиальный зазор между выступом и стенкой полости заполнен воздухом, пластины вьтолнены в виде уп ругих изогнутых лопастейJ выпуклой стороной обращенных к маятнику, причем радиальный зазор от стенок полости до концов пластин меньше, чем до маятника.

/ --Л

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам для определения углов наклона объектов в условиях установившегося движения или при действии незначительных ускорений. Целью изобретения является повьшение помехозащищенности за счет улучшений демпфирования. Устройство состоит из маятника 2, на боковых поверхностях которого установлены упругие изогнутые лопасти, и поплавка 4, подвешенного на подпшп- никах на общей с маятником 2 оси 1 в качестве качающейся перегородки, разделяющей цилиндрическую полость датчика с минимальным радиальным зазором, находящимся в воздушной среде. Частота колебаний поплавка 4 меньше частоты колебаний маятника .2. 2 1Ш.-g

Редактор ,Л, Пчолинская

Составитель В« Харламов

Техред м,Диды1сКорректор В. Бутя га

Заказ 5543/42

Тираж 680

ВНИЮТй Государственного комитета СССР

ПС де,яа.м изобретеи1-ш и открытий 113035j Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие., г, Ужгородj улс Проектная,

Фи2.2.

Подписное