Горизонтирующий подвес Советский патент 1989 года по МПК G01C17/00 

11

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в конструкциях компасов, инклинометров, волнографов, кренодифферентометров и других приборов, определяющих ориентацию 11одвил;ных и неподвижных объектов в гравитационном поле Земли.

Цель изобретения - повьаиение динамической точности горизонтирования. На фиг. I, 2 изображены две проекции общего вида устройства с соответствующими разрезами; на фиг. 3 - схематическое изображение устройства с указанием осей вращения его элементов.

Устройство состоит из цилиндрического основания 1 с кольцевым упором 2 и установленных на упоре двух тонкостенных шаровых сегментов 3 и 4, снабженных фланцами, и кольца 5. Все перечисленные детали соединяются вместе с помощью резьбового кольца 6. Сегменты 3 , 4 и кольцо 5 вместе образуют сферическую полость, заполненную демпфирующей жидкостью 7. Для баротермо- компенсации объема жидкости на цилиндрическом основании 1 в его нижней части установлена специальная резиновая диафрагма 8, закрепленная с помощью резьбового кольца 9. Объем, образованный внутренними поверхностями основания 1 и диафрагмы 8, а также внешней поверхностью сегмента 4, заполнен демпфируюп1ей жидкостью 7 и сообщается с внутренним объемом сферической полости через отверстие 10. Герметизация объемов, заполненных демпфирующей жидкостью, обеспечивается общепринятыми техническими решениями. Собственно карданный подвес состоит из наружного цилиндрического кольца 11, внутренней сферической полой секции 12, собранной из двух полушарий 13 и уравновешивающего кольца 14. Внутренняя полость сферической полой секции заполнена демпфирующей жидкостью 7. Эта полость сообщается с внутренним объемом корпусной части через отверстия 15. Уравновешивающее кольцо 14 не выступает за пределы внутренней и внешней поверхности полушарий.

Карданный подвес имеет две взаимоперпендикулярные оси вращения XX и YY, геометрически пересекающиеся в точке А, назьюаемой центром подвеса. Причем наружная ось подвеса XX обеспечивает вращение всего карданного

5

0

5

0

5

0

5

0

5

подвеса относительно корпусной части построителя искусственно1 о г оризонта, а внутренняя ось YY - вращение тонкостенного шара относительно наружного кольца 11.

Конструктивно наружная и внутренняя оси вращения подвеса выполнены в виде двух пар полуосей: 16, 17 и 18, 19 соответственно. С целью унификации деталей и упрощения сборки все четыре полуоси выполнены идентичными и закреплены на кольце I1. Пара наружных полуосей 16 и 17 снабжена подшипниками 20 и 21, а пара внутренних 18 и 19 - подшипниками 22 и 23. Все подшипники (20-23) являются подшипниками скольжения.. Подшипники 20 и 21 установлены в кольце 5, а подшипники 22 и 23 - в теле полушарий 12 и 13.

Центр тяжести внутренней секции и всего подвеса смещен вниз от центра подвеса в точку Г. Конструктивно это решено путем размещения маятникового груза 24 в нилсней части внутренней секции подвеса. Внутри тонкостенного шара на спице 25 может быть установлен акселерометр 26. В зтом случае данное устройство можно использовать

в качестве волнографа и определять от- йосительную высоту, период и направ- , ление фронта волн в прибрежной зоне моря.

Устройство работает следующим образом.

При произвольном наклоне объекта, на котором закреплено цилиндрическое основание 1, кольцо 11 повернется на угол крена в подшипниках 20, 21, а внутренняя сферическая секция, состоящая из полушарий 12 и 13 и кольца -14, повернется в подшипниках 22, 23 на угол дифферента. При зтом спица 25 сохранит свое вертикальное положение, а любая плоскость, нормальная к ней, будет параллельна плоскости горизои- та.

В случае динамических воздействий на объект, на котором установлен го- ризонтирующий подвес, например, ветровых волн, Основание 1 будет раскачиваться вместе с объектом. Кольцо 11 и сферическая секция будут раскачиваться вместе с объектом, причем общая погрешность горизонтирования уменьшится за счет уменьшения погрешности горизонтирования вокруг внутренней оси подвеса, на которой установлена внутренняя сферическая полая секция 12, 13 с уравновешивающим кольцом 14. Таким образом, при неизменных габаритах устройства повьпиается его динамическая точность.

Формула изобретения

Горизонтирующий подвес, содержащий корпус со сферической полостью, заполненной демпфирующей я:идкостью, установленное в сферической полости на-гХУ

ружное кольцо с моментом инерции I относительно собственной оси враще- ния, внутреннюю сферическую полую секцию из материала с известной плотностью с моментами инерции I и I; относительно собственной оси вращения

и относительно оси вращения наружного кольца соответственно, внутренняя полость которой сообщена со сферической полостью, маятниковый груз, причем

0

оси вращения наружного кольца и внутренней сферической полой секции вза- имно перпендикулярны и пересекаются в центре сферической полости, отличающийся тем, что, с целью попьш1ення динамической точности, он снабжен установленным на внутренней

сферической секции уравновешивающим

XV ЧЧ кольцом с моментами инерции I з

относительно своей аксиальной оси, которая совмещена с осью вращения внутренней сферической полой секции и относительно оси вращения наружного кольца соответственно, при этом плотность материала его больше, чем плотность материала внутренней сферической секции, а моменты инерции наружного кольца, внутренней сферической полой секции и уравновешивающего кольца удовлетворяют соотношению XX ЛЧ УЧ

X X

1(

УХ

1 +

ч - ь

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в конструкциях компасов, инклинометров, волнографов, кренодифферентометров и других приборов, определяющих ориентацию подвижных и неподвижных объектов в гравитационном поле Земли. Целью изобретения является повышение динамической точности. Введение уравновешивающего кольца 14, установленного на внутренней сферической полой секции 12 и выполненного из материала с большей плотностью, чем плотность материала последней, позволяет выровнять моменты инерции карданного подвеса, состоящего из наружного кольца 11 и внутренней сферической полой секции 12, и в условиях воздействия на прибор динамических возмущений снизить погрешность горизонтирования вокруг оси вращения внутренней сферической секции до уровня погрешности горизонтирования вокруг оси вращения наружного кольца. 3 ил.

/V

/

;jf

tJe.z

/

7Z

Фиг.з