ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА ДЛЯ ВЫРАВНИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ МАШИН Советский патент 1973 года по МПК G01C9/22 

1

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к датчикам, предназначенным для выравнивающих устройств дождевальных, дорожных и других машин, для нормальной работы которых необходимо определенное положение их относительно горизонтальной плоскости.

Известны датчики аналогичного назначения, содержащие сообщающиеся сосуды с жидкостью и поплавками. При наклоне датчика, закрепленного на объекте регулирования, жидкость перетекает из одного сосуда в другой. При ЭТО.М уровень жидкости в одном из сосудов повышается пропорционально углу наклона. Под действием выталкивающей силы поплавок всплывает, преодолевая силы сопротивления и включает усилительное устройство автоматической системы. Когда под действием поплавка рычаг усилителя достигает крайнего положения, датчик под действием возмущающего воздействия продолжает наклоняться, а жидкость в датчике перетекать в холостую из одного сосуда в другой пропорционально наклону. Если в этот момент действующее на объект регулирования возмущающее воздействие, носящее случайный характер, изменит знак на противоположный, то датчик будет продолжать выдавать сигналы прежнего знака, так как на перетекание перелившейся в холостую жидкости требуется некоторое время. Имеющееся в датчиках демпфирующее устройство в виде сужения на пути тока жидкости, которое предназначено для успокоения колебаний перетекающей жидкости, увеличивает такую инерционность датчика. Инерционность является причиной возникновения автоколебаний у автоматической системы, избежать которые возможно введением сложных корректирующих устройств.

Предлагаемый датчик повыщает его чувствительность. Это достигается тем, что датчик установлен на двух, соединенных между собой шарнирных опорах, одна из которых расположена иа оси, проходящей через центр тяжести датчика, а другая, смещенная относительно первой, установлена с возможностью саморегулирования по высоте и выполнена в виде кулачка, связанного с отвесо,м и

снабженного пазом, в котором размещен ролик, соединенный с датчико.м. Для гашения инерционных колебаний отвеса он снабжен де.мпферо,м с вязким трением.

Использование салюрегулируемой опоры позволяет ограничивать наклон датчика и, независимо от величины возмущающего воздействия, отклоняться датчику лищь на величину, .необходимую для переключения рычага

усилителя, управляемого датчиком,

На фиг. 1 показан датчик, общий вид; на фиг. 2 - пазовый кулачок саморегулируемой опоры.

Датчик наклона / установлен на объекте регулирования 2 на двух шардираых onoipax, одна опора 3 не имеет поступательных перемещений. Она расположена так, что датчик на ней уравиовещен. Имеющийся у опоры шарнир позволяет датчику качаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости чертежа. Другая оБОра, саморегулируе,мая по высоте, смещена к краю и содержит кулачок 4 с пазом, шарнирно закрепленный на объекте регулирования. С кулачком жестко связан отвес 5. Саморегулирование основано на свойстве отвеса под действием силы тяжести постоянно занимать вертикальное положение. Датчик имеет ролик 6, который вставлен в паз кулачка. По образующим паза ролик катится при повороте кулачка. Ролик находится на одной вертикальной оси с щарниролт кулачка (такой кулачковый механизм называется механизмом с центральным толкателем), благодаря чему нрн любом положении кулачка происходит геометрическое замыкание ролика в пазу, надежно фиксирующего датчик от са.мопроизвольных качаний на неподвижной опоре 3. Отвес 5 связан с демпфирующим устройством 7, служащим для гашения инерционных колебаний, происходящих от вязкого трения жидкости при перетекании через малое отверстие в поршне.

Профиль кулачка (см. фиг. 2) имеет участок, симметрично расположенный относительно вертикальной оси, кривизиа -которого соответствует части окружности радиусом R. Этот участок, обозначенный углом ±а/2 соответствует наклону датчика в ту и другую сторону от горизонтального положения, при которых осуществляется рабочий ход усилительного устройства, приводимого в движение поплавками датчика. Профиль кулачка за пределами этого участка соответствует холостому ходу датчика и отличается от окружности на величину, на которую необходимо поднять или опустить саморегулируемую опору.

чтобы угол наклона датчика при любой большой величине возмущающего воздействия не нревышал значения а/2. Максимальное значение этой величины равно Яо - величина, на которую необходимо опустить саморегулируемую опору; Нп - величина, на которую необходимо ее поднять, чтобы предотвратить холостые перетекания жидкости в сообщающихся сосудах. При «аклоне объекта регулирования отвес

5,стремясь занять вертикальное положение, поворачивает жестко связанный с ним кулачок 4 на такой угол, на какой наклонится датчик. ЕСЛИ угол наклона датчика не превыщает значения +а/2, т. е. рабочего хода усилителя, то саморегулируемая опора не будет иметь вертикальных перемещений. Если наклои объекта регулирования превысит величину ±а/2, то отвес, повернувшись на такой же

угол, повернет кулачок 4. За счет этого ролик

6,перекатываясь ио образующим кулачка, смещается вместе с качающимся на опоре 3 датчиком вверх или вниз, тем самым отрегулирует наклон датчика так, что он не будет

превышать угла ±а/2. Это предотвращает холостые перетекания жидкости в сообщающихся сосудах и улучщает динамические характеристики датчика.

Предмет изобретения

Датчик угла наклона для выравнивающих устройств машин, например дорожных, содержащий сообщающиеся сосуды с жидкостью и поплавками, отличающийся тем, что, с целью повыщеиия чувствительности, он установлен на двух, соединенных между собой шарнирных опорах, одна из которых расположена на

оси, проходящей через центр тяжести датчика, а другая, смещенная относительно первой, установлена с воз.можностью саморегулирования по высоте и выполнена в виде кулачка, жестко связанного с отвесом и снабженного

назом, в котором размещен ролик, соединенный с датчиком.