Магнитный компас для спортивного ориентирования Советский патент 1991 года по МПК G01C17/04 

-/

1

-V

V

%

/

4

Э5 U in

ЭО

ю

0

-у -У

И-зооретение относится к спортивному снаряжению для спортивного ориенти- ровлния.Целью изобретения является по- шеиие быстродействия и улучшение демпфирования .Для этого в магнитный компас введен демпфирующий диск Зсоосно с намагниченным лементом 3, устаповлен- m.Bi с ПОЯМОЖНОСТ1Ю попорота относительно последнего и соприкасающийся с ним торцовой поверхностью. На поверхности намагниченного элемента 3 расположены контактные элементы 7. Намагниченный кчемент 3 выполнен из критического рсдкочемельного млте- рил. ьч. 2 ч. п. ф-лы, - ил.

Т- 9 Фиг.1

Изобретение относится к магнитным компасам и может быть использовано в компасе для спортивного ориентирования .

Цель изобретения - повышение быстродействия и улучшение демпфирования.

На фиг. 1 показан компас с одним демпфирующим диском и дву.чопорным намагниченным элементом, разрез; на фиг. 2 - то же, но с одноопорным намагниченным элементом из редкоземельных металлов; на фиг. 3 - компас, вид сверху; на фиг. 4 - компас с двумя демпфирующими дисками и двухопорным намагниченным элементом, разрез.

Компас содержит корпус 1 с установленными п нем опорами 2 намагниченного элемента 3, помещенного в жидкость 4, заполняющую корпус 1. На оси намагниченного элемента 3 установлен с возможностью свободного вращения и перемещешш вдоль оси демпфирующий диск з. К намагниченному элементу 3 может быть прикреплена указательная планка 6, а на поверхности.намагниченного элемента J, обращенной к демпфирующему диску 5, расположены контактные элементы 7. На демпфирующем диске 3 может быть установлен грузик 8 с возможностью перемещения вдоль оси 9. В одноопорном компасе намагниченный элемент 3 устанавливается на игле 10.

Компас работает следующим образом.

При движении спортсмена в неизменном направлении компас находится п руке, причем ось 9 намагниченного элемента 3 практически вертикальна. Демпфирующий 5 под действием своего веса находится в нижнем из возможных положений, т.е. лежит на намагниченном элементе 3 и связан с ним силами трения. При голчках во время бега спортсмена кочебзннл намагниченного элемента 3 одновременно перемещают и демнсрнрукмций диск 5, так как эти детали кс имеют в это время относительного перемещения. При этом подвижные части компаса имеют значительную площадь контакта с жидкостью, что унелн- чивает демпфирующий момент жидкостного трения, и увеличенный момент инерции, что снижает амплитуду отклонения от равновесного положения. Так обеспечивается эффективное лемнфиро- ваьне при случайных возмущениях.

Когда спортсмен изменяет направление движения на энячитсльннй yi он, то на нампг1,и ( ыч.1| | -uu-мент З , iei icT0

0

5

0

5

0

5

0

5

вует магнитный момент, пропорциональный углу отклонения . Момент .сил т -г- ння покоя между демпфирующим дискам 5 и намагниченным элементом 3 подбирается так, чтобы при некотором критическом угле отклонения (например, при 10-15 ) магнитный момент превышал указанный момент трения. Подбор производится с помощью веса демпфирующего диска 5 или установкой на него грузика 8, или площадью и материалом контактных элементов 7. При превышении этого угла отклонения намагниченный элемент 3 проскальзывает относительно демпфирующего диска 5 и далее ускоренно движется к новому положению равновесия. После проскальзывания снижается демпфирующий момент, действующий на намагниченный элемент 3 и жестко связанный с ним указатель 6, а также момент инерции. Это позволяет намагниченному элементу 3 быстрее достичь нового равновесного положения. По мере приближения к нему магнитный момент снижается и, когда угол отклонения становится меньше критического, вновь возникает сцепление между демпфирующим диском 5 и намагниченным элементом 3. Это приводит к снижению скорости движения обратно пропорционально изменению момента инерции вращающихся деталей и увеличению демпфирующего момента. Вследствие этих факторов движение эффективно замедляется. Улучшение демпфирования достигается при повышении демпфирующего момента и снижении момента инерции намагниченного Элемента 3, а ускорение перемещения при больших углах поворота - при увеличении магнитного момента и снижении момента инерции намагниченного элемента. Максимальный эсрфект достигается при выполнении намагниченного элемента 3 из материала на основе редкоземельных металлов (например, сплав самарий - кобальт) и выполнении его в виде фигуры, симметричной относительно двух взаимно-перпендикулярных осей с отношением длины к ширине не более двух (эллипс, ромб, круг, квадрат, октаэдр и др.). Дополнение намагниченного элемента указателем 6 увеличивает степень демпфирования. В этом случае демпфирующий диск з может контактировать с указателем 6, на котором могут быть установлены контактные элементы 7.

Устройство обеспечивает апериодичность успокоения намагниченного эле5 16456

мента. Полное затухание колебаний намагниченного элемента 3 происходит в течение 1-1,5 с. Оптимальная величина угла проскальзывания 10-15.

Формула изобретения

вращепп. относительно оси и с вотмож- 20 inn размера намагниченного элемента,

ностью линейного перемещения вдоль нее, причем одна или обе из обращен- г,х одна к другой поверхностей намаг- ннчгнного и ч;емпфиру1гчцего элементов выполнены в виде поверхностей вращения вокруг оси,

J. Компас по пп. 1 и 2, о т л иHMJ: элемент выполнен с жестко скреп- лепной с ним указательной полосой из неферромлпштого материала, размер которой вдоль ее продольной оси больФм. I

Фиг. 3

J 5 в

Фиг. 4