Креномер для систем автоматического управленияположением рабочего органа машин

 

Союз Советскик

Сацналмстичесиик

Ресау6лик

ОП И

83osPexevHH (ii) 506219

К АВТОУСМОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 240172 (21) 1740097/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 150481.бюллетень Йй 14

Дата опубликования описания 150481 (51)М. Кл3

С 01 С 9/02

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 528.541 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.С. Щедровицкий, В.И. Беркман, А.Б. Сырков, Д.М. Маш и В.Н. Гонтарь

Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения (71) Заявитель (54) КРЕНОМЕР ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ, ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА .

NMlHH

Изобретение относится к приборос:роению, в частности к креномерам для систем автономного управления положением рабочего органа планировочных, мелиоративных и сельскохозяйственжас машин.

Известны креномеры, в которых опорная вертикаль воспроизводится при помощи тяжелого маятника в виде .сектора окружности, погруженного в демпфирующую жидкость, заполняющую корпус прибора. Креномеры содер- жат также преобразователь угла наклона в электрический сигнал и успоконтель.

Однако такие приборы имеют большой вес и характеризуются непостоянством степени успокоения, недостаточной точностью и сложностью конструкции.

Кроме того, возбуждение паразитных колебаний маятника, выходной сигнал которого, содержащий составляющую этих колебаний, не соответствует истинному положению рабочего органа, ограничивает возможности использования этих приборов.

Причины, вызывающие колебания маятника, следующие: горизонтальные составляющие ускорений, возникающие в результате перемещений машины и ее рабочего органа; трение в опорах маятника, обратное воздействие преобразователя иа маятник и силы, возникающие при взаимодействии успокоителя колебаний с маятником и вызывающие фазовое искажение выходного сигнала креномера.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить влияние этих недостатков на точность измерений.

Уменьшение влияния горизонтальных составляющих ускорения достигнуто тем, что вместо обычиого маятника опорная вертикаль воспроизводится посредством статически неуравновешенного элемента с горизонтальной осью подвеса, причем этот элемент

20 выполнен в виде кольца с дебалансным,грузом,.размещенным так, что .уменьшение эксцентриситета вызывает увеличение периода свободных коле25 баний неуравновешенного элемента.

Уменьшение влияния силы обратного воздействия преобразователя относительных перемещений корпуса и не уравновешенного элемента в выходной

30 сигнал достигнуто тем, что на неурав506219 где к - наружный радиус кольца, г - внутренний радиус.

При использовании преобразователя в соответствии с изобретением достигается снижение до минимума обратного воздействия беэ уменьшения выходного сигнала, что позволяет уменьшить величину восстанавливающего момента, создаваемого неуравновешенным элементом без снижения статической точности креномера. Одновременно уменьшение массы снижает нагрузку на подшипники и облегчает демпфирование.

Это позволяет испольэовать регулируемое демпфирование, которое усиливается при возникновении колебаний большой амплитуды и снижается при уменьшении амплитуды колебаний.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит неуравновешенный элемент, служащий для. воспроизведения опорной вертикали, который выполнен в виде алюминиевого кольца

I с дебалансным грузом 2 и подвешен

Формула изобретения

5О

55 бО новешенном элементе закреплен экран, находящийся в рабочем зазоре двух пар катушек, иэ которых первичные подключены к генератору синусоидальных колебаний .повышенной частоты, а вторичные соединены по дифференциальной схеме и подсоединены с фазочувствительному детектору.

Снижение вредного влияния успокоителя достигнуто эа счет подключения цепи управления успокоителя к выходу упомянутого фазочувствительного детектора через регулятор.

Использование неуравнонешенного элемента, воспроизводящего опорную вертикаль, в виде кольца обеспечивает получение в данном габарите прибора наибольшего отношения —, с

W Ol увеличением которого уменьшается влияние паразитных ускорений, где — момент инерции неуравновешенного элемента, m — его масса, а эксцентриситет центра тяжести по отношению к оси подвеса.

Максимальное значение укаэанного отношения достигается тогда, когда дебалансный груз расположен так, что уменьшение эксцентриситета вызывает увеличение периода свободных колебаний неуравновешенного элемента, Это усилие выполняется, если реализована зависимость:

5 !

О

4О на оси 3 в подшипниках 4, закрепленных в корпусе прибора. Место установки дебалансного груза 2 выбрано так, что уменьшение эксцентриситета, а, следовательно, и расстояния между центром масс неуравновешенного элемента и его осью подвеса, вызывает увеличение периода свободных колебаний неуравновешенного элемента, для этого центр тяжести кольца смещен относительно оси подвеса на величину, не превышающую квадратный корень из половины суммы квадратов его наружного и внутреннего радиусов.

Экран 5 из диамагнитного материала, например алюминия, находится в зазоре между первичными катушками б и вторичными катушками 7, служащими для преобразования относителььных угловых перемещений корпуса и неуравновешенного элемента в выходной сигнал.

Для повышения эффективности укаэанные катушки могут быть помещены в сердечники броневого типа, не связанные магнитопроводом.

Первичные катушки б питаются синусоидальным напряжением повышенной частоты от генератора 8. Сигнал, снимаемый со вторичных катушек 7, после фазочувствительного детектора

9 поступает на регистрирующий прибор

10. Этот же сигнал используется для автоматической стабилизации углового положения рабочего органа, для чего выход фазочувствительного детектора 9 должен быть подключен к соответствующему регулятору.

Для успокоения колебаний неуранновешенного элемента служит электромагнитный успокоитель 11, подключенный к детектору через регулятор 12 так, что ток через магнит унеличивается и с увеличением амплитуды колебаний маятника.

Креномер для систем автоматического управления положением рабочего органа машин, например дорожно-строительных, содержащий чувствительный элемент маятникового типа, преобразователь угла наклона в электрический сигнал и успокоитель, о т л и. ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, чувствительный элемент выполнен в виде кольца, центр тяжести которого смещен относительно оси подвеса на величину, не пре= выаающую квадратный корень иэ полонины суммы квадратов его наружного и внутреннего радиусон.