Способ компенсации горизоитальных ускорений
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
l64970
Согоз Советских
Социалистических
Республик
Кл. 42с, 44
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 14.IV.1962 (№ 773981(22-3) МПК G Olc с присоединением заявки ¹
Приоритет
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
УДК
Опубликовано 04.IX.1964. Бюллетень ¹ 17
Дата опуоликования описания 4.XI.1964
Авторы изобретения
М. Е. Хейфец н Б. М. Малахов
Заявитель
СПОСОБ KOMllEHCAUÈÈ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УСКОРЕНИИ х р = — агс1о.
ЬТ;= Т, 4 (3) 30
Подписная груптга Л 149
При определении силы тяжести на подвижных носителях (надводных кораблях, самолетах) известными способами необходимо вводить поправки в данные измерения, исключающие влияние наклонов и ускорений, испытываемых прибором в процессе измерений.
Компенсация помех осуществляется, как правило, по окончании всего цикла наблгодений, что затрудняет получение истинных результатов в процессе измерений.
Особенность предло>кенного способа заключается в том, что маятнику прид-ют чувствительность к наклонам в плоскости его колебаний, причем период колебания маятника находится в квадратичной зависимости от угла наклона с заданным коэффициентом пропорциональности. Эффект остаточного влияния учитывают посредством акселерометров и наклономеров.
Чувствительность маятника к наклонам в плоскости колебаний может быть достигнута применением ножевидной опоры специальной формы либо упругого подвеса (пендельфеде.ра), параметры которого рассчитывают так, что изменение периода колебаний при наклоне компенсирует влияние возмущающих ускорений. В обоих случаях маятниковый прибор должен быть установлен на горизоитальнуlо (например, гиростабилизированную) платформу.
На чертеже дается графическая иллюстрация предложенного способа.
Если период маятника мал по сравнению с периодом действующего ускорения, а ось маят
5 ника постоянно совпадает с равнодействующей силы тяжести и вектора ускорения х, то при х=О центр тяжести маятника находится в точке А>, а проекция линии опоры — в точке В,, Когда х-/-О, маятник наклоняется на угол и, равный
15 где g — ускорение силы тяжести, центр тяжести маятника перемещается в точку А, а проекция линии опоры — в точку В. Точкам
В0 и В соответствуют радиусы кривизны г0 и r; в общем случае переменный радиус
20 является функцией угла наклона ср.
Как известно, поправка за конечную величину радиуса кривизны равна.
Ь T„= — Т, (2) 25
2а а поправка за влияние горизонт" ëüíû.õ ускорений (поправка Броуна) равна
164970 (4) а где lг =—
Предмет изобретения
20 1. Способ компенсации горизонтальных ускорений, действующих на маятниковые приборы, установленные на гиростабилизированном основании при измерении сиры тяжести, с подвижного носителя, отличающийся
25 тем, что, с целью повышения точности паблюдения без увеличения требований к точности измерения наклонов и ускорений в плоскости качания маятника, ему прида|от чувствительность к наклонам в плоскости его колебания, 30 причем период колебания маятника находится в квадратичной зависимости от угла наклона с заданным коэффициентом пропорциональности, а эффект остаточного влияния учитывают посредством акселерометров и наклоно35 меров.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что параметры упрутого подвеса (пендельфедера) маятника рассчитывают или подбирают опытным путем так, что изменения периода
40 колебания маятника при его наклоне в плоскости колебания компенсируют влияние ускорения, действующего в этой плоскости. х 1 х
Р д 2 а — 2k
Ь,о
2 а — 2k а
P, lг+ —, а 2
4g — поправка в наблюСоставитель И. Крылова
Редактор 8. й. 6елавсааа Техред ВЗ. В. варанов
Заказ 2822 9 Тираж 575 Формат бум. 60X90>/ Объем 0,35 изд. л. Цена 5 нов.
ЦКИИПИ Государственного комитета но делам изобретений н открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типогра рии, ир. Сануиона, 2 где Т вЂ” период колебания маятника; а — расстояние от центра тяжести маятника до его оси вращения, Условием взаимной компенсации обеих указанных поправок является, очевидно, равенство а "> а — — — —
О з О
2д 2
Отсюда следует, что если радиус кривизны лезвия ножевидной опоры маятника изменяется пропорционально квадрату его угла наклона, причем коэффициент пропорциональности равен —, то поправка за влияние горизон2 тальных ускорений полностью компенсирует поправку за влияние радиуса кривизны, если прибор установлен на горизонтальную платформу.
Если нельзя добиться полной компенсации, то суммарное влияние обеих поправок имеет вид:
b, Т= — (а — 2к) —, или (5) 4 g2 денное значение силы тяжести.
В этом случае действительное влияние возмущающих ускорений (второго порядкаj в р раз меньше, чем соответствующая поправка
Броуна. Пропорционально уменьшаются требования к точности измерения наклона и ускорений в плоскости колебаний маятника и к стабильности гирорамы.
Если нож и опорная площадка маятника не являются идеально твердыми, компенсация поправки Броуна будет зависеть не только от геометрической формы лезвия ножа, но и от упругих и пластических свойств материалов, из которых изготовлены опорные устройства.
Если при этом суммарное влияние наклонов и возмущений останется однозначной функцией угла наклона маятника, то можно будет эмпирически определить параметры соответствующей формулы для учета остаточного влия10 ния возмущающих ускорений.
Указанные рассуждения сохраняют силу для случая применения пендельфедера, форма и размеры которого эмпирически или по расчету могут быть подобраны так, что влияние
15 наклонов будет компенсировать влияние ускорений.
