Датчик углов наклона

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетоиив

Социвлиотичеоиив

Реону0лив

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 2У.1.1969 (№ 1298955/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28.1Х.1970. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания IО.XI I.1970

Кл, 42с, 25/01

МПК 6 Olc 9/16

УДК 528.541(088.8) Комитет оо долею изобретений и отирыти1 ори Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Б. Г. Смирнов

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханикн и маркшейдерского дела

Заявитель

ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА

Изобретение относится к области приборостроения и,используется, в частности, .в профилографах для,выдачи интегрирующему а вену профнлографа угловых данных с исключением ошибок, вызванных ускорениями при 5 .перемещении профилографа с изменяющейся скоростью.

Известны датчики углов наклона, содержащие корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, измерительный маятник и механиче- 10 ский компенсатор, выполненный в виде маятника и раоотающий в апериодическом режиме со степенью успокоения, меньшей, чем у измерительного маятника.

Действие компенсатора влияния инерцион- 15 ных сил основано на том, что к датчику углов наклона маятникового типа при изменении скорости прокатывания прибора прикладывается компенсационный момент, равный по величине моменту сил инерции и противопо- 20 ложный этому моменту по знаку.

В предлагаемом датчике для уменьшения влияния, компенсатора на чувствительность датчика центр тяжести компенсирующего маятника расположен на уровне оси поворота 25 измерительного маятника, а выше оси поворота укреплен верхний конец упругой подвески.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — положение 30 датчика с компенсатором без воздействия на него ускорений.

Датчик содержит измерительный маятник

1, выше оси качания которого своим верхним концом закреплена упругая .пластина 2. С нижним концом последней жестко связан гр з

8, центр тяжести которого совпадает с осью качания маятника. На маятнике установлен винт 4 с контргайкой 5 для изменения наклона жестко закрепленного на маятнике зеркала б. Винт 7 с гайкой 8 и контргайкой 9 служит для регулировки компенсатора перемещением гаек 8 и 9 вдоль винта 7. Датчик помещен в корпус 10, залитый демпфирующей жидкостью, например полиметилсилоксаиовой. Для регулирования степени успокоения маятника 1, поворачивающегося во pvl оси 11, служат две выдвижные лопасти 12, закрепляемые винтами 18. Для устранения разности давлений с окружающей средой предусмотрена эластичная диафрагма 14. При заливке корпуса 10 датчика демпфирующей жидкостью воздух выходит через отверстие в крыип<е 15 корпуса датчика, закрываемое винтом lб. Датчик с интегрирующим звеном .профилографа связан по автоколлимационной схеме, объективом которой является плоско,выпуклая линза 17, установленная iB корпусе

10. Ось качания .маятника 11 закреплена в подшипниках на двух кронштейнах 18.

282677

72 з т,1,— 4т,q = О;

Eb7z> и 1 )7725 2) 70

Тираж 480

Заказ 359276

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Принцип действия датчика с механическим компенсатором закл2о гнется в следующем.

Центр THiKCC I 22 Ма ят2ГН;i3 З2а ССОЙ 777 z ся на расстоянии l от оси О поворота его.

Центр тяжести груза компенсатора массой

m совпадает с осью О поворота маятника и отстоит от точки закрепления упругой пластины на расстоянии 7а.

При ускорении возникают силы инерции

Г1 — — 7722а и F>= m..à, под воздействием кото)рых начинает выходить из положения равновесия маятник с грузом компенсатора. Но, учитывая, что скорость подхода к положению равновесия груза массой m> значительно больше по сравнению с массой m, маятника, что возможно получить соответствующей степенью их успокоения, груз массой та займет свое положение равновесия раньше, чем,выйдет на ощутимую величину из положения равновесия маятник массой 772,. Груз ком. пенсатора массой m. будет перемещаться под действием сиды инерции Еа=т а, пока не уравновесится силой упругости пластины.

Для равновесия системы необходимо, чтобы сумма моментов относительно оси поворота О была равна нулю.

Для компенсации влияния инерционных сил необходимо выполнить условие где 772i — масса маятника;

72g — масса груза компенсатора;

7 — расстояние от оси поворота маятника до центра его тяжести;

5 4 — расстояние от центра тя>2оести груза компенсатора до точки закрепления упругой пластины;

q — ускорение силы тяжести;

Š— модуль упругости упругой пластины;

10 b — ширина упругой пластины;

h — толщина упругой пластины, а скорость подхода к .положению равновесия массы m должна быть больше скорости подхода к положению равновесия массы т маят15 . ника.

Предмет изобретения

Датчик углов наклона, содержащий корпус, 20 заполненный демпфирующей жидкостью, измерительный маятник и компенсирующее устройство, выполненное в виде маятника,и работающее в апериодическом режиме со сте.пенью успокоения, меньшей, чем у измери25 тельного маятника, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния компенсатора на чувствительность датчика, центр тяжести компенсирующего маятника расположен на уровне оси поворота измерительного маятниЗ0 ка, а выше оси .поворота укреплен верхний конец упругой подвески,