Устройство для измерения углов наклона
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам для определения углов наклона объектов в условиях установившегося движения или при действии незначительных ускорений. Целью изобретения является повьшение помехозащищенности за счет улучшений демпфирования. Устройство состоит из маятника 2, на боковых поверхностях которого установлены упругие изогнутые лопасти, и поплавка 4, подвешенного на подпшпниках на общей с маятником 2 оси 1 в качестве качающейся перегородки, разделяющей цилиндрическую полость датчика с минимальным радиальным зазором, находящимся в воздушной среде . Частота колебаний поплавка 4 меньше частоты колебаний маятника .2. 2 1Ш.-g
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУбЛИН. (51) 4 G 01 С 9/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
10 ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3934379/24-10 (22) 15.07.85 (46) 30.10.88. Бюл. Ф 40 (72) Б.Ш. Шефтель (53) 528.52.531 74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1065688, кл. G 01 С 9/12, 1981
Авторское свидетельство СССР
М 70911, кл. С 01 С 9/12, 1946. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ
НАКЛОНА (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам для определения углов наклона объектов в условиях установившегося
„„SU„„3434255 А1 движения или при действии незначительных ускорений. Целью изобретения является повышение помехозащищенности за счет улучшейия демпфирования. Устройство состоит из маятника 2, на боковых поверхностях которого установлены упругие изогнутые лопасти, и поплавка 4,, подвешенного на подшипниках на общей с маятником 2 оси 1 в качестве качающейся перегородки, разделяющей цилиндрическую полость датчика с минимальным радиальным зазором, находящимся в воздушной сре" де. Частота колебаний поплавка 4 меньше частоты колебаний маятника .2.
2 нл.
1434255
Изобретение относится к измерительной техн"..псе и предназначено для измерен..я углов наклона движущихся обьектов, .,ель изобретения - повышение пом хоз:-.пни а,".прости путем улучшения дем (T(iji! );,О ВО и,: Я, По,1,, 1 показано устрОйствО
Общ:ii! 1,пц,", ла фиг. 2 — разрез А-А
10 по .п1-,1
Устройство содержит помещенные в,.-.Iнндрическую полость, заполненH -„,æ. доминирующей жидкостью, ось мая-.ппк .. с пластинами 3 и поплавок
О;.ь "; согпадает с осью цилиндри .>, „-.ти. маятник 2 укреплен н-."; о,. . -I:.:.-! помощи хомутов 5 и зао . :.. : шч 4.:том 6, Упругие изогну-..-.ти;ы .3 прикреплены к боковым .;по:т;-и чаятника 2, обращенным i:. -!i. - . -Пс-i. Iс .I -IH тс1К у Что ИХ ВЫ и-BEUI!-,ти ооращены к маятнику-, Га;,-ел--:.Hb|p зазоры, образованные
:;:-:-:ц=.!".†.I ..:паcIIIH со стенками полости, 25 к:." :ае род-:ального зазора рбразо-! †:.. †::-,.лаго аятником, Поплавок 4 нахО,-тся л .- ерхней половине цилиндричес1 „" -..и и установлен на оси 1
-.-::::рпковь1х подшипниках 7. На верХI=;.à -IIàсти поплавка 4 образован !
::;".д,.-: .:.,,; сь симметрии которого на.:::;Од г: .:т. в плоскости симметрии поплавк:.:, 1:рсходящей вдоль о и 1. Радиа. азор ме:яду выступом 8 и стеня".: :Олос;-.-: за.полнея воздухом. Бели.. ли=:",,=- .„I;::ального зазора выступа существенно меньше зазоров других IIo
=;,å"=oõ!:ooTåé гоплавка и зазоров маятни-са..-::з оси 1 и корпусе установлены
4О ..:.е !e!I- .ы преобразователя наклона кор-;уса т=.. : -. итель Io маятника в электриче ..--ий с.:,.нал,, например, индуктивно:: с.т-:.;.Опс.:. во работает следующим об45 Т-:.- двпжени.-:. объекта, на котором усто:.,м.л:Hc устройство для измерения уг;,-О1: ::аклона, в установившемся ре.",:;.:и.:=- и:..-.Оямолинейном участке маят— 2 -.-=,-.:Оци-с = в нижнем,. а поплавок 5О
4 в в;-- ..--.e-; вертикальном положении
-.: - ;,.: --. -;-,С-.Но поп деиствкем силы
--. . с .";- выталкльающей силы. Наклон о-,t!Оситепьно маятника 2 преTc; H ) -(е",тpичес1,;яй сигнал 55 я оши индуктивного преобразова.1,,-"".ягода )H ToMó что величина эа-
"-.Ог, . б 1, b .! г- трлшнны пограничного слоя жидкости между стенками полости, маятником 2 и поплавком 4, и вследствие наличия воздуха в радиальном зазоре выступа 8 маятник и поплавок сохраняют вертикальное положение при наклонах корпуса в стационарных для маятника условиях (когда ось маятника 2 совпадает с осью вращения объекта) .
При действии поперечных относительно оси 1 импульсных ускорений и торможений (например, от резких разворотов, толчков, качки и т,п.) маятник 2 и поплавок 4 одновременно отклоняются от вертикали, создавая избыточное гидростатическое давление в той части полости, где они сближаются.
Скорость и амплитуда отк гонения момаятника зависят от величины ускорения, от момента инерции массы поплавка и отношения площади продольного сечения полости к суммарной площади сечения зазоров пластины 3, поплаг-ка 4 со стенками полости и между собой.
С нарастанием величины ускорения увеличивается откпонение маятника 2 и поплавка 4 от.вертикали, уменьшается угол между ними и увеличивается разность давлений между частями полости, при этом деформируется пластина 3, ближайшай к поплавку, уменьшается ее радиальный зазор со стенксй полости, освобождается от воздуха радиальный зазор выступа 8 поплавка
4. Все это способствует интенсивному нарастанию разности давлений на маятник 2 и его торможению. С уменьшением величины действующего ускорения отклонение маятника 2 достигает максимальной амплитуды, давление в голости выравнивается и маятник 2 †; од действием земного ускорения H усилия пластины 3, отто.пкквоющейся от гядкости, возвращается к вертикали. При этом его притормаживают момент инерции массы поплавка 4, нарастающее давдавление в противоположной части полости, сопротивление противоположной пластины 3, которое усиливается, по мере ее деформации и уменьшения радиального зазора. Суммарное сопротивление возврату маятника 2 достигает максимума при пересечении им вертикали, после чего скорость маятника 2 начинает уменьшаться, В дальнейшем маятник 2 и поплавок 4 совершаю; сов1434255 местные затухающие колебания, при этом поплавок 4 создает сопротивление маятнику 2, так как его частота меньше частоты колебаний маятника 2 (балгодаря выступу). На затухание колеба5 ний влияет также момент от жижкостного трения поверхностей маятника 2 и поплавка 4. Поверхность соприкосновения с воздухом выступа 8 на поплавке 4 пренебрежимо мала по сравнению с остальной поверхностью. Эффективное использование момента инерции поплавка 4 для противодействия отклонения маятника 2 обеспечивается выполнением выступа 8 из металла с большим удельным весом, а стенок поплавка 4 из пластмассы. При разности давлений в зазоре выступа 8 и отклонении поплавка 4 от вертикали в зазоре находится не воздух, а жидкость.
Формула изобретения
Устройство для измерения углов наклона, содержащее маятник, подвешенный на оси в заполненной демпфирующей жидкостью цилиндрической полости корпуса, ось полости совпадает с осью маятника, систему слежения за поворотом корпуса относительно мая ника, пластины, закрепленные на маятнике с двух сторон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности за счет улучшения демпфирования, оно снабжено поплавком независимо подвешенным на оси маятника, верхняя поверхность поплавка имеет выступ, выполненный из материала с удельным весом, превышающим удельный вес стенок поплавка, и расположенный в плоскости симметрии поплавка, проходящей через ось его враще"
ННр. а радиальный зазор между выступом и стенкой полости заполнен воздухом, пластины выполнены в виде упругих изогнутых лопастей, выпуклой стороной обращенных к маятнику, причем радиальный зазор от стенок полости до концов пластин меньше, чем до маятника. 43ч255
Составитель Б, Харламов
Техре ц .1., дидык
Корректор В, Бутика
Редактс Л. Пиолинская
Заказ 5543/42 Гнраж боО
Г одписное
ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035у Москва )Е 35 РаУшскан наб, д, 4/5! производственно-полиграФииеское пре, †. р;илие, г, Ужгород, ул, Проекта.-:,и,
