Центрифуга Советский патент 1981 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измери.тельной техникеf в частности к устройствам для проверки и градуировки акселерометров. Известны центрифуги для проверки акселерометров, содержащие ротор с вертикальной осью вращения, выполненный в виде платформы коробчатого сечения, привод ротора и установочное приспособление для крепления акселерометра, жестко связанное с ротором При высоких требованиях к точности приходится учитывать отклонения оси чувствительности акселерометров из-за прогиба ротора под действием веса рабочего плеча самог ротора, установочного приспособления и проверяемой аппаратуры, а так же вследствие изменения величины пр гиба и растяжения плеча ротора под действием центробежных сил. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является центрифуга , содержащая ротор с вер тикальной- осью вращения, привод, приспособления для установки испытуемых приборов и компенсирующие механизмы Г21. в этом устройстве компенсации подлежат силы, растягивающие плечо ротора и полностью игнорируются деформации его изгиба. Данные центрифуги не учитывают возможные смещения центра тяжести проверяемых приборов относительно их геометрического центра, и обладэют ограниченными возможностями регулировки .. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения ускорения. Цель достигается тем, что каждый из расположенных внутри ротора симметрично относительно его оси вращения компенсирующих механизмов выполнен в виде двух цилиндрических обойм, соединенных тягами с противоположныьш торцовыми стенками ротора и связанных друг с другом осью, на которой закреплена направл5пощая с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой. Компенсирующий механизм выполнен в виде цилиндрической обоймы, внутри которой расположена ось с направляющей и дополнительной массой,причем обойма установлена в кольцевых направляющих с возможностью перемещения вдоль продольной оси ротора и разворота в горизонтальной плоскости. Также в центрифугу введен узел регулирорки длин тяг. На фиг.1 и 2 представлена констру тивная схема устройства , первый варианту на фиг. 3 и 4 - то же, второ вариант. Центрифуга включает в себя двига - таль 1 (фиг. I и 2), который несет шпиндель 2, закрепленный в подшип.никах 3. Шпиндель несет ротор 4 с приспособлением для установки испы туемых приборов 5. Во внутренней по ротора расположены цилиндрические обоймы 6, соединенные тягами 7 с торцовыми стенками ротора и свя занные друг с другом осью 8. Вдоль этой оси по |Шпонке 9 может смещаться и фиксироваться на заданном расстоянии от вертикальной оси сечения ротора с помощью винта 10 направляющая 11 с эксцентрично установленно на ней дополнительной массой 12. Эта дополнительная масса может перемещаться в пазах направляющей и фиксироваться с помощью гаек 13. Вся ось с направляющей и дополнительной массой может быть повернута отно сительно вертикальной оси ротора на угол + Ч и зафиксирована в данном положении. Компенсирующий механизм расположён во внутренней полости ротора 14 центрифуги (фиг.З и 4), имеющей вертикальную ось вращения.15, и состоит из цилиндрической обоймы 16, соединенной тягами 17, и через узел регулировки 18, позволяющей изменять длину тяг 17, с торцовыми стенками рот.ора. С помощью узла регулировки 18 обойма 16 смещается вдоль про дольной оси ротора XX в кольцевых направляющих 19. дополнительная масса 20, закрепленная в вертикальной направляющей 21 с помощью болтов 22, имеет возможность смещаться вдол оси 23 по направляющей шпонке 24 и фиксироваться болтом 25. Ось 23 устанавливается в обойму 16 с помощь двух пальцев 26, имеющих правую и левую резьбы и фиксируется гайками 2 Обойма 16 разворачивается в горизонтальной плоскости в кольцевых направ ляющих 19 на угол 4 и фиксируется поджимными планками 28. Конструкция узла: регулировки 18, регулирующего длину тяг 17,.определяется видом тяг (гибкие или жесткие .и в данном случае не рассматриваетс Устройство по первому варианту работает следующим образом (фиг.1 и Центр массы установочного приспо собления и испытуемого прибора находится на некотором расстоянии от продольной оси XX ротора. При вращении вследствие действия центробежной силы F-, и изгибающего момента , развивающихся от массы. испытуемого прибора, установочного приспособления, плеча ротора, увеличивается величина прогиба ротора относительно оси УУ. Они должны быть скомпенсированы центробежной силой F/2, и изгибающим моментом , развивающихся от массы компенсирующего механизма. Для этого необходимо повернуть ось 8 с закрепленной на ней в направляющей 11 дополнительной массой 12 на угол 14 от вертикальной оси 22. Центробежная сила F и изгибающий момент Mj. относительно оси УУ, развивающиеся от дополнительной массы 12, направляющей 11, оси 8, обойм 6, должны скомпенсировать центробежную силу F и изгибающий момент М, если F-t (2 Варьируя значениями дополнительной массы и расстоянием ее центра от центра оси обоймы, нетрудно подобрать такую величину угла Ч , при которой будут выполнены условия (l) при любом значении скорости вращения центрифуги. Одновременно с компенсацией момента, изгибающего ротор относительно оси УУ, предлагаемый вариант конструкции позволяет компенсировать и изгибающий . относительно ocHZZ, возникающийв случае смещения центра тяжести испытуемого прибора на некоторое .расстояние от оси 22 ротора. С этой целью дополнительную массу 12 сдвигают в противоположную сторону от оси 22 на такое расстояние, при котором момент создаваемый компенсирующим механизмом вокруг оси ZZ-, уравновешивает изгибающий момент , т . е . Ml2 2г Устройство по второму варианту работает следующим образом фиг. 3 и 4 . Предположим, что центр тяжести испытуемого прибора не совпадает с.его. геометрическим центром и отстоит на некотором расстоянии от осейXX, УУ, ZZ ротора. Тогда в результате вращения центрифуги от массы проверяемого прибора развивается центробежная сила f , создающая изгибающие моменты К и М, относительно осей УУ и ZZ. С помощью узла регулировки 18 центр обоймы 16 совмещае тся с осью чувствительности, прибора. При повороте оси 23 от оси XX ротора центрифуги на угол Ч изменяется расстояние между центром тяжести дополнительной массы и осью вращения ротора 14. Це.нтробежная сила Р, и изгибающие моменты М и M2Z. дополнительной массы 20 относительно осей УУ и ZZ центробезкная сила Fj от массы обоймы 16, а также центробежная сила F4 и изгибающий момент M4z °г массы оси

23 относительно оси ZZ компенсирую центробежную силу F,, , создаваемую массой плеча ротора, а также центробежную силу F и изгибающие моменты и т.е.

+ F4.

2

f F

2Y

(3)

«22 +

М, М

Чг 22 4ZВарьируя значениями величины

дополнительной массы и расстоянием между ее центром тяжести и центром обоймы 16, нетрудно подобрать такую величину угла f , при котором выполняются условия СЗ) при любом значении скорости вращения центрифуги.

Формула изобретения

1. Центрифуга, содержащая ротор с вертикальной осью, привод , приспособление для установки испытуемого прибора и компенсирующие механизмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения, точности воспроизведения ускорения, каждый из расположенных внутри ротора симметрично

относительно его оси вращения компен сирующих механизмов выполнен в виде двух цилиндрических обойм, соединенных тягами с противоположными торцовыми стенками ротора и связанных друг с другом ОСЬЮ)на которой закреплена направляющая с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой.

2.Центрифуга поп.1, отличающаяся тем, что компенсирующий механизм выполнен в виде цилиндрической обоймы, внутри которой расположена ось с направляющей

и дополнительной массой, причем обойМа установлена в кольцевых направ ляющих с возможностью перемещения вдоль продольной оси ротора и разворота в горизонтальной плоскости.

3.Центрифуга по li.2, отличающая с я тем, что в нее введен узел регулировки длин тяг.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 300829, кл. G 01 Р 15/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 378771, кл. G 01 Р 21/00, 1973.

а)

/

J