Устройство для определения угла наклона подвижного объекта Советский патент 1982 года по МПК G01C9/18 

Изобретение относится к контрольно1нзмерительной технике, в частности к ;УСтройствам для измерения угла наклона и его направления относительно линии горизонта на подвижных машинах, работающих на крутых склонах. Известны механические приборы для измерения угла наклона, предназначенные для измерения углов наклона в машиностроении, автомобилестроении и других . областях. Основание прибора устанавливается на проверяемую поверхность и при нажатии на кнопку арретира свободно вращающаяся шкала устанавливается на нужный угол Нажатием на ту же кнопку фиксируется показание прибора. Прибор имеет базу 2ОО мм, его показания не зависят от те пературы окружающей среды, так как при бор не содержит ампулы уровня, точность прибора 10 Cl . Однако указанный прибор измеряет угол только в одном направлении и тольк в режиме статики, а следовательно, не пригоден для подвижных машин, максимальная величина угла наклона которых может быть в любой вертикальной плоскости. Для измерения угла наклона в пространстве широко применяются круговые ампулы уровня типа АК с воздушным пузырысом в стеклянной ампуле, наполненной жидкостью, предназначенные для измерения угла наклона (в диапазоне О - ±7°), а также для определения его направления {.2 . Данные измерители угла обладают невыссжой точностью и требуют значи льного внимания при измерении. Кроме того, конструкция круговых ампул уровня не позвочляет изготовление измерителей угла для углов +1б - ±ЗО° с легко считьгоаемой информацией. Известны пространственные датчики угла наклона, содержащие установленный в герметичном корпусе чувствительный элемент и индикатор наклона С 3 . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре3977зультату является устройство для опреде ления угла наклона подвижного объекта, содержащее заполненный жидкостью корпу и поплавок, имеющий форму тела врашения и фиксированный в нижней части корпуса C4J . Цель изобретения - повышение точное- та съема информации оПространственном угле наклона в условш1х динамических нагрузок. Указанная цель достигается тем, что В устройстве, содержашем заполненный жидкостью корпус и поплавок, имеющий форму тела вращения и фиксированный в нижней части корпуса, поплавок вьшолнен в виде коноида-пустотелого конуса и шарового сегмента, соответствующего по форме верхней части корпуса, вьшолненного в виде прозрачной полусферы,; снабженной шкалой, а фиксирующий элемент выполнен в виде гибкой нити, закрепленной в центре полусферы. Между коноидом и шаровым сегментом установлена шайба контрастного цвета. В корпусе, заполненном жидкостью, имеется воздушный пузырек. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же вертикальный разрез. Устройство 1 состоит из прозрачной ампулы 2 сферической формы, на поверхности которой нанесена нулевая риска 3 посередине шкалы, а в верхней и нижней частях шкалырасположены концентрические риски 4, обеспечивающие получение отсчета через 5 или. 10 независимо от направления угла наклона при боковом угле зрения, плюсовом или минусовом. направлении. При этом предельное значение угла для данной машины обозначено риской красного цвета. Поплавок 5 имеет форму тела вращени которая обеспечивает совмещение центра приложения подъемной силы поплавка и его оси симметрии, что значительно упро щает технологию изготовления деталей поплавка. Тело вращения поплавка состоит из пустотелого коноида 6 с отверстием 7 для закрепления нити 8, фиксирующей поплавок 5 в центре сферы ампулы 2 и в шнтре концентрических рисок шкалы ша рового сегмента 9 и шайбы 1О контраст ного цвета, расположенной между коноидо 6 и шаровым сегментом 9. Отсчет угла наклона производится по положению шайбы 1О относительно рисок шкалы. Ампула 2 имеет утолщенное основание 11 с отверстиями для деталей 12 креп-ления и с резьбовым отверстием для пробки 13, с помощью которой осуществляется регулировка зазора между сферой амИулы 2 и поплавком 5. В резьбовой пробке 13 установлена вторая пробка 14, через котор то осуществляется наполнение уровня жидкостью. Ампула 2 и поплавок 5 могут изготавливаться, например, из оргстекла, в качестве жидкости может быть использована смесь, состоящая, например, из 5О% спирта и 50% глицерина. Резьба пробки 13 и контур пробки 14 после наполнения ампулы жидкостью и после регулировки зазора между поплавком 5 и сферой ампулы 2 герметизируются, например, эпоксидной смолой. Устройство для определения угла наклона предполагается использовать на машине в комплекте с прибором 15, сигнализирующим о приближении наклона машины к предельно допустимому значению утла для данной машины, например, с сигнализатором крена СКШ-2О или СКШ-ЗО, и крепить его непосредственно к крышке прибора, что, однако, не исключает возможности использования уровня без прибора СКШ. Устройство работает следующим об- разом. Если корпус машины при движении горизонтален, то поплавок 5 находится в центре сферы 2. Шайба 1О контрастного цвета находится на нулевой риске 3 концентрической шкалы. При наклоне корпуса машины поплавок 5 перемещается, шайба 10 наклоняется и по нижней или верхней видимых кромках производится отсчет угла наклона машины. При приближении положения, шайбы 10 к красной (предельной для данной машины) риске положение машины является аварийно опасным. Использование предлагаемого устройства на крутосклонных машинах позволяет машинисту более уверенно и с большими скоростями работать при малых углах наклона корпуса машины и осторожно с малыми скоростями работать при больших углах наклона машины (предельно допустимых), что в итоге позволяет повысить производительность и увеличить безопасность работ на тракторах, бульдозерах тягачах и других транспортных машинах. Экономический эффект, получае)ый от использования предлагаемого устройсгпо,

на одной машине в год ориентировочно составит 168 руб.

Формула иэобр

е т е н и я

1. Устройство для определения угла наклона подвижного объекта, содержащее заполненный жидкостью корпус и поплавок, имеющий форму тела вращения и фиксиро- to ванный в нижней части корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности съема информации о пространственном угле наклона а условиях динамических нагрузок, поплавок вьшол- 5 нен в виде коноида - пустотелого конуса и шарового сегмента, соответствующего по форме верхней части корпуса,. выпол ненного в виде прозрачной полусферы, (Снабженной шкалой, а фиксирующий эле- 20 мент выполнен в виде нити, закрепленной в центре полусферы. .

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что между коноидом, и шаровым сегментом установлена шайба контрастного цвета.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а е е с я тем, что, с целью повышения степени демпфирования и компенсации температурных изменений линейных размеров деталей, в корпусе, заполненном жидкостью, имеется воздушный пузырек.

Источники информации, Г1риня1Ъте во внимание при экспертизе 1. Проспект фирмы Wyien (ФРГ) wlnkelmeB-gerat, lnd-Anz,1974, 96, № 44, 1014.

2.ГОСТ 2386-73.

3.Патент США № 2677193, кл. 33-215, О4.05.54.

4.,АвторскЪе свидетельство СССР № 188О46, кл. G 01 С 9/18, 19.О8.64 (прототип.

fff

//

фуг.