ГРАДУИРОВОЧНАЯ ЦЕНТРИФУГА Советский патент 2009 года по МПК G01P21/00 

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических градуировочных характеристик линейных акселерометров диапазонов свыше 10g, используемых для измерения параметров движения летательных объектов.

Известна центрифуга, содержащая платформу с вертикальной осью вращения, привод и устройство для крепления акселерометра (см. а.с. СССР №300829, кл. G01P 21/00, заявл. 30.12.68 г., опубл. 7.04.71 г.).

Недостатком данного технического решения является сложность исполнения устройства для крепления акселерометра, низкая производительность работ подготовительных операций, так как для выставки центра масс чувствительного элемента градуируемого акселерометра на заданный радиус использованы направляющие с микрометрическими парами, при этом много времени тратится на разворот и надежное закрепление кабельной перемычки акселерометра.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является центрифуга, содержащая станину, основную платформу, установленную на опорах станины и снабженную устройствами крепления приборов, регулируемый привод, датчик скорости вращения, шпиндель, токосъем, дополнительную платформу, дополнительные привод и датчик вращения, автоматические установочно-съемные приспособления и контейнеры с испытуемыми приборами.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются платформа, установленная в опорах станины, снабженная устройствами крепления акселерометров, привод, шпиндель, датчик скорости и токосъем (см. а.с. СССР №1157463 кл. G01P 21/00, заявл. 21.12.83 г., опубл. 23.05.85 г.).

Недостатками известного технического решения, принятого авторами за прототип, являются сложность конструкции центрифуги, что требует значительных затрат для воплощения, так как используются вспомогательные узлы и системы, а именно дополнительный шпиндель с платформой, дополнительный регулируемый электродвигатель, дополнительные датчик скорости, двигатель поступательного перемещения платформы, система управления дополнительными двигателями.

Кроме того, известная центрифуга не обеспечивает достаточной точности градуировки, так как расстояние до центра масс чувствительного элемента акселерометра и направление его измерительной оси не определены, а поворот на 180° установочного приспособления не обеспечивает идентичности положения измерительной оси относительно вектора воспроизводимого ускорения (два положения акселерометра находятся на линии, перпендикулярной вектору ускорения центрифуги). При этом использование известной центрифуги в режиме определения нелинейности гистерезиса статической градуировочной характеристики акселерометра явного выигрыша во времени не дает, так как требуется последовательное воспроизведение ряда значений ускорений для каждого акселерометра.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуется конструкция центрифуги в части узла крепления акселерометров на платформе центрифуги.

Отличительными признаками градуировочной центрифуги являются узлы крепления акселерометров, расположенные симметрично оси вращения центрифуги, выполненные в виде угольников, фиксирующихся посредством стопоров в двух положениях с возможностью поворота на 180°, при этом ось вращения поворота угольников находится на заданном радиусе и совпадает с линией расположения центра масс градуируемых акселерометров, а измерительные оси акселерометров совпадают с радиусом платформы, узел крепления угольника представляет собой винтовую пару, гайка которой неподвижно соединена с платформой, а винт снабжен воротком с шариковым фиксатором, причем в центре платформы соосно с ней укреплен барабан, имеющий отверстия по образующей и оснащенный пружинными зажимами для укладки кабельных перемычек градуируемых акселерометров.

Заявитель не обнаружил технических решений, имеющих сходные признаки с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, а следовательно, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг.1 изображен общий вид центрифуги, на фиг.2 - узел крепления акселерометра к платформе.

Центрифуга содержит платформу I, соединенную через базирующий конус 2 со шпинделем 3, установленным в опорах 4 с газовой смазкой.

Со шпинделем 3 связан ротор датчика 5 скорости вращения. Ось симметрии платформы совпадает с осью вращения центрифуги.

На заданном расстоянии R от оси вращения симметрично относительно нее размещены угольники 6, фиксирующиеся посредством конусных подпружиненных стопоров 7 в двух положениях с возможностью поворота на 180°. На угольники 6 с помощью невыпадающих винтов 8 устанавливаются градуируемые акселерометры 9.

Узел крепления представляет собой винтовую пару, гайка 11 которой неподвижно соединена с платформой 1, а винт 12 снабжен воротком 13, фиксирующимся подпружиненным шариком 14 в положении, при котором центробежные силы, действующие на вороток 13, препятствуют откручиванию винта 12.

В центре платформы 1 укреплен барабан 15 для укладки кабельных перемычек 16, разъемы 17 которых через отверстия 18 заводятся внутрь барабана 15, подстыковываются к штатным разъемам 19 центрифуги и фиксируются пружинными зажимами 20 внутри барабана 15.

Центрифуга работает следующим образом.

Перед пуском центрифуги оператор закрепляет акселерометры 9 посредством невыпадающих винтов 8 на угольниках 6, ось которых находится на расстояния R от оси вращения центрифуги и совпадает с линией расположения центра масс чувствительного элемента градуируемых акселерометров 9. Затем оператор укладывает кабельные перемычки 16 на барабан 15, заводя разъемы 17 внутрь барабана 15 через отверстия 18, и после состыковки разъемов 17 со штатными разъемами 19 центрифуги закрепляют разъемы в пружинных зажимах 20.

Согласно программе градуировки угольники 6 устанавливают в одном из двух положений; осью чувствительности - по направлению действия ускорения, либо встречно ему, фиксируют угольники 6 с помощью стопоров 7 и закручивают воротком 13 винт 12 в гайку 11, неподвижно закрепленную на платформе 1. Вороток 13 выводят в положение, при котором центробежная сила, действуя на него, препятствует откручиванию винта 12.

После определения одной из ветвей статической градуировочной характеристики и остановки центрифуги разворачивают угольники 6 с градуируемыми акселерометрами 9, ослабляя винт 12 и поднимая стопор 7, в новое положение, вновь задают необходимые по программе ускорения.

Расположение центра масс чувствительного элемента градуируемого акселерометра на оси поворота узла крепления акселерометра, которая находится на заданном радиусе от оси вращения, совпадение измерительной оси акселерометров с вектором воспроизводимого ускорения (параллельность измерительной оси радиусу) повышает точность градуировки, при этом исключение из конструкции центрифуги дополнительных узлов и систем упрощает конструкцию и исключает материальные затраты на их изготовление.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения градуировочных характеристик линейных акселерометров диапазонов свыше 10 g. Сущность: градуировочная центрифуга содержит вращающуюся платформу с узлами крепления испытуемых акселерометров. Узлы крепления расположены симметрично на заданном расстоянии от оси вращения платформы и выполнены в виде угольников, которые фиксируются посредством стопоров в двух положениях с возможностью поворота на 180°. При этом ось поворота совпадает с линией расположения центра масс чувствительного элемента акселерометра, а измерительные оси акселерометров совпадают с радиусом платформы. Узел крепления угольников к платформе представляет собой винтовую пару, гайка которой неподвижно соединена с платформой. Технический результат: повышение точности и упрощение конструкции. 2 ил.

Градуировочная центрифуга, содержащая платформу, установленную в опорах станины, снабженную устройством крепления акселерометров, привод, шпиндель, датчик скорости и токосъем, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, узлы крепления акселерометров расположены симметрично относительно оси вращения и выполнены в виде угольников, фиксирующихся по средством стопоров в двух положениях с возможностью поворота на 180°, при этом ось поворота угольников находится на заданном радиусе и совпадает с линией расположения центра масс чувствительного элемента акселерометра, а измерительные оси акселерометров совпадают с радиусом платформы, узел крепления угольников представляет собой винтовую пару, гайка которой неподвижно соединена с платформой, а винт снабжен воротком с шариковым фиксатором, причем в центре платформы соосно с ней укреплен барабан, имеющий отверстия по образующей и оснащенный пружинными зажимами для укладки кабельных перемычек градуируемых акселерометров.