Инерционный измеритель Советский патент 1977 года по МПК G01P15/18 

сителыюго вращения вокруг оси у со скоростью повернуты в плоскости z0x на угол

(а-).

Приводной двигатель 1 установлен на подвижном основании 2. На выходном валу 3 двигателя в точке О при помощи упругой (торсионной) системы подвеса присоединены основные рычаги 4. В точках Л и S к основным рычагам 4 прикреплены также при помощи упругой связи дополнительные рычаги 5 с инерционными массами 6. Предполагается, что торсионы имеют бесконечную жесткость на изгиб и конечную на кручение.

Принцип работы инерционного измерителя состоит в следующем.

При вращении приводного двигателя со скоростью О, в случае отсутствия возмущений за счет действия центробежных сил инерционные массы отклоняются от исходного положения на постоянные для данной конструкции углы ао и (OQ-г|}о). При наличии возмущающих воздействий (угловое и линейное перемещение подвижного основания) уравнения движения каждой инерционной массы по координатам а и i|j при условии ао г|зо можно записать в виде

5,Да + |х + 5,Аа + 5зГ+

+ 5, (у COS р - у, sin ср) - (5,+5,) X

x(j.),

C.Aij; -Ь |лфд + C,Ai + С, (р cos т - ) - C r-}-h b - + B,(j + qV,-pVy) Q,

где Да а - «(,;

В,В + т (a+l-i-2at sin ); B.,h + u C-A+m(a+2atsina -icos2y.,), Вз - mQl (а cosoio -f sin «о); В ml cos «о; В ml sin

5а : та; ДФ : «j - %;

Ci г 5 + та; ,j, + й° 1(С-Л) COS (а COSao4- /Sinao);

Сз r Q (С - Л) COS «о + га (acosao + /sinotj); С ZmQalsina ;

А, В и С - моменты инерции грузика;

т - масса грузика;

и щ-коэффициенты демпфирующего момента по координатам а и

и h,,,-коэффициенты восстанавливающего момента по тем же, координатам;

а и / - длины дополнительного и основного рычагов системы подвеса;

/X, /1/ и /г - проекции) линейных ускорений

Как следует из уравнений (2), величины

Предполагается, что начальная настройка прибора произведена из условий

Аа а,ml и (2а cos а„ + i sm2 а) О

А - С - + 21sin«„ + а/ (,о) О

Ренюние уравнений (1) можно записать S виде:

А« - 1(5 + В,) (у; + 1/, - pV)

- -64 (Jx COS (р - Jy sin tt) -

C

(2)

Д- - - - Сз (р cos -f-q sin f) -

5e(/. ,)

Как следует из уравнений (2), величины Да и Аф несут информацию об угловых и линейных параметрах движения основания, на котором установлен измеритель. Если по

каждому из отклонений Да и Дф реализовать систему съема и преобразования управляющего сигнала по двум взаимноперпендикулярным осям, то на выходе соответствующих датчиков будут сняты сигналы, которые пропорциональны отклонениям:

DU - , ( - )

, D Да, 4- ( ) . +

2

+ Bjy-B,r, Ds. - - т + в.) (f.,) +

В,

+ , D4. - Да, : J- (5,-f 5,) () 02

Dtb - Дф, IQr - Сз/ 5, X

02

X(y. + ,,); 2. - С,г - Сз - Д, X

О2

X(y; + ,); Ds. С.г + - 5« X

02

X(y; + l,-/jFy)l; 0,-; - До,: - С,г + Сзд - 5. X

Сг

X(y. + gV --y5F,)

Разделение сигналов выполняется по схее:

2Сз

Up - (Dg, - DI.) - АФ1

/У, - {D,, - D,.,) Д , .

(Оз, - Z)i,) - Дяз-

Uj - (Оз. - Z)4,) - Д/, : Да,

Формула изобретения

Инерционный измеритель, содержащий приводной двигатель, вал, систему рычагов, инерционные массы и электрическое измерительно-преобразовательное устройство, отличаюш,ееся тем, что, с целью одновременного измерения угловых и линейных параметров движения по трем взаимноперпендикулярным осям, к валу двигателя под углом от 30 до 90° прикреилены основные рычаги, к свободным концам которых иод углом от 30 до 90° прикреплены дополнительные рычаги с инерционными массами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии XQ 45-21760, кл. 111 - А31, 1970.

2.Патент США № 3382726, кл. 74-5.6, 1968.