Устройство для ограничения колебаний подвижной системы электроизмерительного прибора Советский патент 1979 года по МПК G01R1/14 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в электроизмерительных приборах на растяжках, работающих в уелоВИЯХ вибраций. Известное устройство для ограниче ния колебаний подвижной системы элек роизмерительного прибора содержит подвижные и неподвижные элементы, ус тановленные, соответственно, на рамке и в корпусе прибора, и выполненные в виде двух пар коаксиальных вту лок и штырьков, взаимно сопрягаемых с необходимым зазором 1. Недостатком этого устройства явля ется увод подвижной системы прибора, возникаю1дий при вибрациях и обусловленный косыми ударами подвижног;о элемента о неподвижный и обкатом, чт снижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точности при вибрации путем уменьшения увода подвижной системы электроизмерительного прибора. Это достигается тем, что в устрой стве для ограничения колебаний, соде жащем подвижные и неподвижные элементы, установленные,соответственно, на .рамке и в корпусе прибора, и выполненные в виде двух пар коаксиальных втулок и штырьков, взаимно сопрягаемых с необходимым зазором, с одной стороны рамки подвижный элемент выполнен в виде штырька, а неподвижный в виде втулки, а с другой - подвижным элементом является втулка, а неподвижным - штырек. Кроме того, соосно со штырьками могут быть скреплены дополнительные трубки, охватывающие наружные поверхности втулок. На фиг. 1 изображена подвижная система прибора с предлагаемым устройством; на фиг. 2 и 3 - предлагаемые устройства для ограничения колебаний, установленные на разных сторонах рамки; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг.1 при ударном взаимодействии штырька подвижной системы со втулкой; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1 при ударном взаимодействии втулки подвижной системы со штырьком; на фиг.6 разрез А-А на фиг. 1 при обкате штырьком подвижной системы втулки; на фиг. 7 - разрез в-В на фиг. 1 при обкате втулкой подвижной системы штырька; на фиг. 8 - схема взаимодейсгвия контактирующих элементов предлагаемого устройства при ударах (разрез С-С 3 на фиг.2); на фиг. 9 - схема взаимодействия тех же элементов при обкате Рамка 1 (фиг.1), подвижной систем закреплена с помощью установленных на ней элементов 2, 3 и растяжек 4 на обойме 5 прибора, причем элемент установленный с одной стороны рамки, выполнен в виде штырька и сопряжен с необходимым зазором 6 со втулкой 7 закрепленной с помощью кольца 8 на обойме 5 прибора, а элемент 3, установленный с другой стороны рамки, вы полнен в виде втулки и сопряжен с те же зазором со штырьком 9, закрепленным в обойме прибора с помощью кольца 10, В штырьке 9 проделано отверстие, через которое пропухцена растяж ка 4. Неподвижная втулка 7 (фиг. 2), входит с необходимым зазором, равным зазору 6, в дополнительную трубку 11 закрепленную на рамке 1 прибора соос но со штырьком 2, а подвижная втулка 3 (фиг. 3), ВХОДИ.Т с тем же зазором 6 в дополнительную трубку 12, закрепленную неподвижно на кольце 10 с помощью гайки 13 соосно со штырьками 9 . Увод подвижной системы обусловлен ее взаимодействием через подвижные элементы, закрепленные на рамке, с неподвижными. Это взаимодействие в зависимости от характера и амплитуд внешних вибрацийпредставляет собой либо периодические косые удары подвижных элементов 2, 3 (фиг. 1), о не подвижные 7, 9, либо обкат, либо то и другое вместе взятые. При малых амплитудах внешних виб раций, но достаточных для соударений взаимно сопрягаемых элементов, происходят косые удары подвижных эл ментов 2, 3 о неподвижные 7, 9, (фиг. 4, 5), Штриховая линия со стре кой показыв ает направление удара, mV(2) (2) тангенциальные и нормальные составляЛщие количества движения подвижной системы, мас са подвижной системы, (2) П-У(2) тангенциальные и нормальные составляющие ее скорости. Так как изменен количества движения равно импульсу силы, то к подвижным элементам 2, 3 (фиг, 4, 5), расположенным по раз ные стороны рамКи, при ударах перио дически прикладываются импульсы силы, причем тангенциальные импульсы силы, соответствующие изменениям ко личества движения ) создают на плечах (фиг. 4, 5), где ) диаметр подвижного элемента 2, 3, закручивающие моменты, вызывающие увод подвижной системы прибора. В известных устройствах для огра ничения колебаний подвижной системы контактирующие пары, расположенные обеих сторон рамки, идентичны, и то ки контактирования элементов 2, 7 74 (фиг.4) с обеих сторон рамки располоены в каждый момент времени по одну сторону от оси вращенид прибора. Поэтому и импульсы силы F. и Fg в известных устройствах в обеих контактирующих парах создают на плечах и - закручивающие моменты, направленные в одну сторону, в результате чего момент, действующий на подвижную систему равен сумме закручивающих моментов обеих контактирующих пар, что вызывает увод подвижной системы. В предлагаемом же устройстве вследствие равенства зазоров 6 между элементами контактирующих пар удары штырька 2 о втулку 7 (фкг.4) и втулки 3 о штырек 9 (фиг.5) происходят одновременно, возникающие при ударах импульсы силы F и F создают закручивающие моменты на плечах у (фиг, 4, 5), направленные постоянно встречно, так как точки контактирования каждой пары элементов 2, 7 и 3, 9 расположены в любой момент времени по разные стороны от оси чувствительности прибора. Поэтому суммарный закручивающий момент, действующий на подвижную систему, резко уменьшается. При достаточной амплитуде круговых вибраций или при сильных связанных поперечных колебаниях подвижная система совершает обращение вокруг оси чувствительности прибора, обуславливающее обкат подвижных элементов 2, 3 по неподвижным 7, 9, (фиг, б, 7), который сопровождается возникновением силы трения скольжения (пунктирной линией со стрелкой показано направление движения подвижных элементов 2, 3 в момент одновременного соприкосновения), создающей на плече закручивающие моменты, обуславливающие увод подвижной системы прибора. В известных устройствах суммарный закручивающий момент, действующий на подвижную систему при обкате, равен сумме закручивающих моментов, возникающих при обкате в обоих контактирующих парах, В предлагаемом же устройстве закручивающие моменты, создаваемые силами и F2тp(Фиг 6, 7) на плечах d-f/2 и dg /2 при обкате штырьком 2 втулки 7 (фиг. 6) и втулкой 3 штырька 9 (фиг. 7) направлены встречно, и суммарный закручивающий момент, действующий на подвижную сие- тему, резко уменьшается. Таким образом, контактирующие элементы 2, 7 и 3, 9, расположенные по разные стороны от рамки (фиг,1), позволяют скомпенсировать воздействие на подвижную систему прибора паразитных сил и моментов, уменьшая тем самым увод подвижной системы прибора. Введение же дополнительных трубок 11 и 12 (фиг, 2, фиг. 3), закрепленных соответственно на рамке и в кор5пусе прибора соосно со штырьками, позволяет одновременно производить компенсацию паразитных сил и моменто действующих на прибор, по каждую из сторон рамки подвижной системы. Одно временная компенсация паразитных сил и моментов как по разные стороны от рамки, так и на каждой стороне, дает возможность эффективно устранаять увод подвижной системы прибора. Вследствие равенства зазоров 6 в каждый момент времени между штырьком 2 со втулкой 7 и втулкой 7 с трубкой 11 удар штырька 2 о внутреннюю поверх ность втулки 7 и удар втулки 7 о внутреннюю поверхность трубки 11 происходят одновременно и сопровождаются сообщением соответственно штырьку 2 и трубке 11, установленным на подвижной системе, импульсов сил (фиг. 8). Так как точки контактирования каждой пары элементов 2 и 7 и 7 и 11 расположены в любой момент вре мени по разные стороны от оси чувствительности прибора,то закручивающие м эменты обеих контактирующих пар, Fj направлесоздавае1«ие силами F и ны постоянно встречно, и суммарный закручивакиций момент, действующий на подвижную систему при ударах, резко уменьшается. В случае же обката возникает одновременный обкат штырька 2 внутренней поверхности втулки 7 и втулки 7 внутренней поверхности трубки 11 фиг.9) Возникающие при обкате силы и создают закручиваюише моменты, действующие на подвижную систему и на правленные в каждый момент времени встречно, что приводит к резкому уменьшениюсуммарного закручивающего 7 момента, действующего наподвижную систему при обкате. Таким образе, предлагаемое устройство позволяет практически скомпенсировать воздействующие на подвижную систему паразитные силы и моменты, возникающие при вибрациях прибора и обусловленные ударным взаимодействием и обкатом подвижных и неподвижных элементов, и уменьшить тем самым увод подвижной системы электроизмерительного прибора. Формула изобретения 1.Устройство для ограничения колебаний подвижной системы электроизмерительного прибора, содержащее подвижные и неподвижные элементы, установленные на подвижной рамке и корпусе прибора и выполненные в виде двух пар коаксиальных втулок и штырьков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности прибора при вибрации, с одной стороны рамки подвижный элемент выполнен в виде штЕфька, а неподвижный - в виде втулки, а с другой - подвижным элементом является втулка, а неподвижным - штырек. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что на рамке и на корпусе соосно со штырьками закреплены дополнительные трубки, охватывающие наружные поверхности втулок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Электрические измерения под ред. Фремке.М., Энергия, 1973, с. 64.

гЛ

Я

r/r/r/

,Л/

. 4,

I

6

s

Put. 2

А - А

Г