Установка вертикального проброса модели Советский патент 1979 года по МПК G01P3/22 

f

Изобретение относится к измерительной лабораторной технике для приведения в прямолинейное движение моделей на рабочем участке траектории с дискретным замером пути и может быть использовано дпя физического моделирования процессов с движущимися предметами.

Известна установка 1 вертикально.го проброса, использующая для разгона модели ее массу И состоящая из механической лебедки с фиксатором, блока, тросика, связывающего модель, с барабаном лебедки.

Недостатком конструкции является неточность замера скорости проброса модели из-за глазомерного отсчета времени падения ее с опреде.пенной высоты. .

Известна также установка 2, использующая для разгона модели ее массу и состоящая из механической лебедки с барабаном для подъема модели, датчика угла поворота лебедки для замера пути (скорости) проброса, направляющих роликов, тормозного механизма и тросика, связывающего модель с барабаном лебедки. При пробросэ барабан отсоединяется от лебедки, и

модель под действием силы тяжести падает, раскручивая барабан. Скорость проброса определяется по углу поворота барабана при помопш электроконтактного или злёктрооптического датчика сигналы от которого подаются на регистрирующую аппггратуру.

Недостатками указанной установки являются неточность замера скорости (пути) проброса, который зависит от намотки тросика на барабан относительно большой путь разгона модели до достижения постоянной скорости, что требуетбольшой высоты ее подъема. При торможении наблюдаются продольные колебания модели, что усложняет эксплуатацию установки. Раскачивание модели при подъеме и пробросе вызывает погрешности в замере ее координат.

Целью изобретения является повьшение точности замера текущих координат движущейся модели.

Это достигается тем, что предлагаемая установка снабжена вертикально натянутой направляющей струной с координатными метками, например, в виде участков с переменнвм магнитным сопротивлением и электрически соединенной с регистрирующей аппаратурой, при этом датчик параметров движения закреплен на подвижной модели. На фиг. 1 показана описываемая установка вертикального проброса; на ,фиг. 2 - неконтактный электромагнитный датчик, установленный на модели; на фиг. 3 пружинный движитель; на фиг. 4 - поршневой пневмотормоз. Установка вертиксшьного проброса состоит из вертикальной струны 1, электрически связанной с регистрирующей аппаратурой 2 и изолированной от земли модели 3, установленного на ней неконтактного электромагнитного датчика 4, направляющих роли ков 5, пружинного движителя 6 поршнев го пневмотормоза 7,подъемного тросик 8 с укрепленным на нем зацепом бана 10 фрикционной дисковой муфты 1 и электромеханической лебедки 12. Неконтактный электромагнитный дат чик (фиг.2) состоит из постоянного П-образного магнита 13 с обмоткой 14 и индукционного витка связи 15 с прямолинейным участком, идущим параллельно струне 1, имеющей с определенным шагом участки 16 с неоднородным магнитным сопротивлением. Струна проходит между разомкнутыми полюсами постоянного магнита 13. Для предотвращения поперечных колеба ний модели 3 и изоляции струны 1 от корпуса в модели есть две изоляционные втулки 17. При подготовке проброса включается механическая лебедка 12, и модель 3 поднимается в верхнее крайнее поло жение, сжимая пружину 18 пружинного движителя 6. Одновременно посредство зацепа 9 и пружинной защелки 19 порш невого пневмотормоза 7 поршень 20 со штоком 21 выводится в крайнее ниж нее рабочее положение. При полном сжатии пружинного движителя б происходит пробуксовка фрикционной муфты 11. В этом положении сила сцепления, фрикционной муфты несколько превосхо дит силу сжатой пружины 18 и веса модели 3. При выключении электродвигателя пружина 18 и модель 3 остаются в верхнем крайнем положении. При пробросе фрикционная муфта 11 выключается, и модель под действием силы собственной тяжести и толкающей силы пружинного движителя 6 на пути разго на приобретает стабилизированную ско рость, которая сохраняется неизменной на рабочем участке траектории. И меняя силу подтормаживания фрикционной муфты 11 (за счет изменения силы прижима ее в этом положении) можно регулировать в определенных пределах скорость проброса или величину пути разгона модели. Кроме того, сила подтормаживания муфты 11 обеспечивает постоянное натяжение подъемного тросика 8 во время проброса модели. Одновременно с падением модели начинает подниматься установленный на тросике 8 зацеп 9. В конце рабочего участка проброса зацеп 9 увлекает поршень 20 со штоком 21 и начинает сжимать воздух, заключенный в цилиндре 22 пневмотормоза 7. Воздух из цилиндра 22 выходит в атмосферу через жиклер 23, сечение которого подобрано таким образом, чтобы давление воздуха в цилиндре 22 было близко к атмосферному в то время, когда скорость модели 3 близка или равна нулю. Это позволяет практически полностью исключить обратное движение модели при окончании торможения и обеспечить плавное торможение. Одновременно с пробросом модели производятся дискретный замер перемещения (скорости) ее и фиксация его на регистрирующей аппаратуре 2. При прохождении полюсов магнита 13 неконтактного электомагнитного датчика 4 участков 16 струны 1 с повышенным (пониженным) магнитным сопротивлением в обмотке 14 наводится ЭДС и в витке связи 15 течет ток, который наводит ЭДС в вертикальной струне 1. Получаемые электрические сигналы в струне 1 регистрируются одновременно со стандартными метками времени на регистрирующей аппаратуре 2, например, осциллографе. По времени между полученными электрическими импульсами и шагу между участками 16 на струне 1. определяются координаты и скорость модели J в любой момент времени проброса. Одновременно вертикальная подвижная струна 1 при движении модели является направляющей и предохраняет модель от раскачивания в поперечном направлении. Формула изобретения Установка вертикального проброса модели, содержащая электромеханическую лебедку, датчик параметров движения, направляющие ролики, тормозной механизм, подъемный тросик и регистрирующую аппаратуру, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности замера текущих координат, она снабжена вертикально натянутой направляющей струной с координатными метками, например, в виде участков с переменным магнитным сопротивлением и электрически соединенной с регистрирующей аппаратурой, при этом датчик параметров закреплен на подвижной модели. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Действующая установка вертикального проброса. Научно-исследовательский институт рс1диотелнической аппаратуры. 2.Установка вертикального проброса. Технкщеский отчет научно-исследовательского электротехнического института, тема 603, 1969 (прототип)

V /; :iioi::k2i/ zi

Фи(.1

}} lit

n.

iX/XxX. Z

yyxxw.

a

vtf

-W /J

x XXX/xi

V/7///

/

%

гз г/

19:

Фиг. 3

-22

J

ФигЛ