Способ определения неуравновешенности колебательной системы баланс — спираль
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
398920
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 28.Х11.1971 (№ 1730215/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 27.1Х.1973. Бюллетень ¹ 38
Дата опубликования описания 21 1.1974.Ч. Кл. G 044 7/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УДК 681.11.059.8(088.8) Авторы изобретения
Д. Д. Малкин, Ю. В. Первухин и Я. Г. Гринштейн
Заявители
Научно-исследовательский институт часовой промышленности и Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроения
СПОСОБ ОПРЕДЕЛEHИЯ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ
КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ БАЛАНС вЂ” СПИРАЛЬ
Изобретение может быть использовано в часовых механизмах.
Известен способ определения неуравновешенности колебательной системы баланс— спираль, состоящий в том, что системе сообщают свободные колебания с заданной начальной амплитудой, измеряют изменение периода колебаний при различных положениях системы по отношению к направлению силы тяжести и по данным изменениям вычисляют место и величину дисбаланса системы.
Такой способ имеет ряд недостатков. Измерения необходимо выполнять при трех различных положениях системы, каждый раз выдерживая одинаковые начальные условия измерения, что делает процесс достаточно трудоемким и малопроизводительным. Кроме того, получаемые результаты измерений включают как позиционную ошибку хода от неуравновешенности системы, так и ошибку хода, определяемую массой баланса и моментом упругости спирали. Для разделения этих ошибок необходимы дальнейшие логические операции, автоматическое выполнение которых требует использования достаточно сложной аппаратуры.
Для увеличения производительности труда и у прощения измерения .предлагается способ, по которому свободные колебания системы баланс — спираль, преобразуют,в свободные колебания связанного с ней,упругого элемента, являющиеся линейной функцией неуравновешенности указанной системы, в моменты времени, соответствующие отклонению бала нса от положения стаи ческого равновесия на угол
+-45, замеряют деформацию упругого элемента и по величине этой деформации находят пропорциональные ей две взаимно перпендикулярные составляющие неуравновешен20 ности.
На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.
Колебательная система баланс — спираль установлена в опорах на скобе 1 так, что ось
15 2 баланса 8 располагается вертикально, т. е, по направлению действия .силы тяжести.
Внешний виток спирали 4 пропущен между штифтами б, имитирующими влияние «градусника» в часах, и закреплен на скобе 1.
20 Последняя подвешена на упругом элементе— торсионе б таким образом, что она имеет одну степень свободы, обеспечивающую вращение вокруг оси торсиона б. Для запирания баланса на скобе 1 предусмотрен упор 7, вхо25 дящий во взаимодействие с импульсным камнем 8 на балансе. Со скобой 1 жестко соединено зеркало 9, отражающее проходящий через оптическую систему 10 световой поток от источника 11. Фотоэлемент 12 фиксирует
30 отраженный световой поток.
Þ8920
Перед началом измерения баланс колебательной системы закручивают на заданный наклонный угол и запирают упором 7, вводя последний во .взаимодействие с импульсным камнем 8. После отвода упора 7 баланс совершает свободные колебания. При этом на опоры оси баланса действует центробежная сила, пропорциональная квадрату мгновенной угловой скорости вращения баланса и величине неуравновешенности системы баланс — спираль. Составляющая этой силы, перпендикулярная оси торспона 6, вызывает закручивание торсиона 6. В результате этого световой поток от источника 11, пройдя через оптическую систему 10 и отразившись от зеркала 9, попадает на фотоэлемент 12, вызывая появления электрического сигнала, пропорционального углу закручивания торсиона 6.
За один период колебания баланса определяют два мгновенных значения этого сйг;нала в моменты времени, когда баланс отклоняется от положения статического равновесия на угол +-45 . Измеренные величины пропорциональны двум взаимно перпендикулярным составляющим неу.равновешенности колебательной системы баланс — спираль. Полная неуравновешенность равна геометрической сумме ее составляющих по осям. Практически удобнее уравновешивать баланс съемом (или добавлением) материала в двух точках на ободе баланса, лежащих на осях, которые проходят под углом +45 по отношению к плоскости измерения, так как в данном случае составляющие неуравновешенности не зависят друг от друга. Плоскость измерения Р проходит через ось баланса перпендикулярно к торспону 6.
Произведение количества снимаемого (илп добавляемого) металла на расстояние от точек сьема (или добавления) до оси 2 баланса
3 пропорционально измеренным величинам деформации торсиона 6. Поэтому целесообразно задаваться одним и тем же значением
10 этого расстояния на обеих осях и тем самым устранять неуравновешенность колебательной системы только за счет различного количества снимаемого (добавляемого) материала баланса в обеих точках.
Предмет изобретения
Способ определения неуравновешенности колебательной системы баланс — спираль пу20 тем сообщения ей свободных колебаний с заданной начальной амплитудой, orëè÷àloùèàñÿ тем, что, с целью увеличения производительности труда и упрощения измерения, свободные колебания неуравновешенной системы ба25 ланс — спираль преобразуют в свободные колебания связанного с ней упругого элемента, являющиеся линейной функцией неуравновешенности, в моменты времени, соответствующие отклонению баланса от положения стаЗ0 тического равновесия па угол ++-45, замеряют деформацию упругого элемента и по величине этой деформации определяют пропорциональные ей две взаимно перпендикулярные составляющие неуравновешенности.
