Устройство для моделирования электрических полей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, содержащее цилиндрический корпус, на первой торцовой поверхности которого укреплен двигатель, вал которого кинематически связан с редуктором, у вто ., JS: I рой торцовой поверхности цилиндрического корпуса расположен наконечник , в котором закреплен зонд, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, оно содержит плоский трехзвенный кривошипный механизм, состоящий из жестко соединенного с выходным валом редуктора кривошипа и щатун-кулисы, основание шатун-кулисы, расположенное на второй торцовой поверхности корпуса, выполнено с pa иaльнoй прорезью, в . которой расположен штифт, жестко укрепленный на второй торцовой поверхности цилиндрического корпуса, причем шатун-кулиса содержит угловую 5 зубчатую передачу и кривошипно-шатунный механизм, ось которого расположена перпендикулярно оси плоского трехзвенного кривошипного механизма, ползун кривошипно-шатунного механизма жестко прикреплен к наконечнику зонда, снабженного гибким выводным проводником, а его коленчатый вал через угловую зубчатую передачу кинематически связан с кривошипом ЭО 4 плоского трехзвенного кривошипного механизма. DO

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

0 В

РЕСПУБЛИК

0% m) 3 5р 6 06 G 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ILBTOPCNONIV СЕИДЕтВЪСтви, ул (21) 3531328/18-24 (22) 03.01.83 (46) 15.08.84. Бюл. М 30 (72) В.А.Березов, А.П.Клепов, Ю.И.Снетков и Л.А.Шехтман (71) Научно-исследовательский институт механики и физики прн Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. Н,Г.Чернышевского и Саратовский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 681.333 (088.8) (56) 1. Герштейн Г.М. Моделирование полей методом электростатической индукции. М., "Наука", 1970, с.40-45.

2. Научно-технический отчет по

HHP "Спектр — МВО" НИИМФ СГУ, Рег. В 68022134, инв. У Б215919, Саратов, 1970, с. 32 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, содержащее цилиндрический корпус, на первой торцовой поверхности которого укреплен двигатель, вал которого кинематически связан с редуктором, у второй торцовой поверхности цилиндрического корпуса расположен наконечник, в котором закреплен зонд, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит плоский трехзвенный кривошипный механизм, состоящий из жестко соединенного с выходным валом редуктора кривошипа и шатун-кулисы, основание шатун-кулисы, расположенное на второй торцовой поверхности корпуса, выполнено с радиальной прорезью, в которой расположен штифт, жестко укрепленный на второй торцовой поверхности цилиндрического корпуса, причем шатун-кулиса содержит угловую зубчатую передачу и кривошипно-шатунный механизм, ось которого расположена перпендикулярно оси плоского трехзвенного кривошипного механизма, ползун кривошипно-шатунного механизма жестко прикреплен к наконечнику зонда, снабженного гибким выводным проводником, а его коленчатый вал через угловую зубчатую передачу кинематически связан с кривошипом плоского трехзвенного кривошипного механизма.

1108473

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может найти применение в составе аналоговых и аналого-цифровых комплексов, предназначенных для решения широкого круга зад ч физики и техники.

Известны устройства механических колебаний зонда электромагнитного и электродинамического типов, пред- 10 ставляющие собой резонансную механическую систему, состоящую из сталь° ного якоря с прикрепленным к нему зондом и катушки, обеспечивающей движение зонда по вентикали или 15 горизонтали. В данных устройствах в результате питания катушки напряжением от звукового генератора зонд вибрирует в вертикальном или горизонт тальном направлении ".11. 20 Однако указанные устройства не позволяют с достаточной точностью определять характеристики электрического поля из-за нестабильности резонансных параметров данных сис- 25 тем в процесса работы, а также не позволяют одновременно определять две или три компоненты напряженности трехмерного электрического поля. !

Наиболее близким к изобретению является устройство механических колебаний зонда (узел вращений), содержащее электропривод с редуктором, ротор, верхний конец которого соединен с выходным валом редуктора, а нижний конец жестко связан с зондом, который смещен от центра вращения на 1 мм, что обеспечивает движение зонда по окружности. Питание зонда осуществляется с помощью регулируемых шариковых контактов, смонтированных на изоляционных шайбах в корпусе узла вращения. Напряжение питания поступает на зонд через токонесущие кольца, расположенные в роторе.

В ротор запрессована узкая вертикальная пластинка, имеющая электрический контакт с потенциальным то.конесущим концом. При вращении ротора она поочередно касается шариковых контактов, расположенных в корпусе узла вращения, сдвинутых относительно друг друга, на 90 . В результате с каждой пары контактов снимается периодическая последовательность импульсов, соответствующая прохождению зонда через координатные оси ОХ и ОУ C2z.

Указанное устройство не позволяет одновременно определять три компоненты трехмерного электрического поля. Недостатком данного устройства является также низкая точность при определении характеристик электричес кого поля за счет возникновения электрических помех, обусловленных подведением напряжения к зонду через скользящие шариковые контакты.

Кроме того, погрешности измерения резко возрастают при случайной деформации (иэгибе) зонда за счет изменения параметров траектории движения.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

Поставленная цель достигается

I тем, что устройство для моделирования электрических полей, содержащее цилиндрический корпус, на первой торцовой поверхности которого укреплен двигатель, вал которого кинематически связан с редуктором, у второй торцовой поверхности цилиндрического корпуса расположен наконечник, в котором закреплен зонд, содержит плоский трехзвенный криво- ° шипный механизм, состоящий из жестко соединенного с выходным валом редуктора кривошипа и шатун-кулисы, Основание шатун-кулисы, расположенное на второй торцовой поверхности корпуса, выполнено с радиальной прорезью, в которой расположен штифт жестко укрепленный на второй торцовой поверхности цилиндрического корпуса, причем шатун-кулиса содержит угловую зубчатую передачу и кривошипно-шатунный механизм, ось которого расположена перпендикулярно оси плоского трехзвенного кривошипного механизма, ползун кривошипношатунного механизма жестко прикреплен к наконечнику зонда, снабженного гибким выводным проводником, а его коленчатый вал через угловую зубчатую передачу. кинематически связан с кривошипом плоского трехзвенного кривошипного механизма.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит электропривод (электродвигатель) 1, редуктор

2, плоский трехзвенный кривошипный механизм, состоящий из кривошипа 3 и шатун-кулисы 4, причем один конец кривошипа 3 жестко связан с выходным

1108 ф

Заказ 5867/36

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 699

3 валом редуктора ?, а другой конец— с подшипником 5, закрепленным в шатун-кулисе 4, содержащей кривошипношатунный механизм, состоящий из ползуна 6, соединенного с шатуном 7, насаженным на коленчатый вал 8. Ползун 6 с помощью наконечника 9 жестко связан с зондом 10, а коленчатый вал 8 через угловую зубчатую передачу, образованную шестеренками 11 и, 10

12, соединен с кривошипом 3.

Питание зонда осуществляется с помощью выводного проводника 13, соединенного с зондом неподвижным контактом. Шатун-кулиса имеет прорезь,,15 в которую входит штифт 14, жестко соединенный с корпусом 15. В корпусе 15 имеется отверстие 16, через которое шестеренка I1 может выводиться из зацепления с шестеренкой 12. щ

Устройство работает следующим образом.

473 4

Вращательное движение вала электродвигателя 1 передается через редуктор 2 кривошипу 3. Движение кривошипа 3 передается через подшипник

5 шатун-кулисе 4, а через пару конических шестерен 11 и 12 — коленчатому валу 8 кривошипно-шатунного механизма.

При этом. зонд 10, закрепленный в ползуне 6 с помощью наконечника 9, совершает поступательное равномерное движение по окружности, параллельной плоскости движения шатун-кулисы 4, и колебательное движение в направлеФ нии, перпендикулярном указанной плос кости. В случае моделирования двумерных полей шестеренка 11 через отверстие 16 выводится из зацепления с шестеренкой 12, тем самым устраняется колебательное движение зонда в направлении, перпендикулярном ппоскости вращения зонда, Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4