Акселерометр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 618683 (61) Дополнительное к авт. свил-ву М566185 (22) Заявлено 11 03.77 (21) 2460571/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.78,Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 22.(Ю8

2 (51) М. Кл.

С 01 P 15/02

Государстаенный комитет

Сонета Министров СССР по делам иэабретений и открытий (53) УДК 531.768. (088. 8) (72) Автор изобретения

Ю. С. Гапкин (71) Заявитель (54) А КСЕ ЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к высокочувствительным линейным акселерометрам с газодинамическим подвесом чувствительного элемента.

По основному авт. св. № 566185 известен акселерометр, который содержит инерционную массу, выполненную в виде втулки, расположенной на валу, гибкую капроновую нить с пренебрежимо малой поперечной жесткостью, один конец которой закреплен на инерционной массе, а другой — на неподвижном корпусе.

Недостатком акселерометра является наличие в нем большого первоначального угла отклонения инерционной массы до 90 вокруг оси чувствительности, что в режиме запуска газовой опоры приводит к значительным амплитудам колебания инерционной массы, к увеличению длительности переходного процесса и большим динамическим нагрузкам в виде рывка иа нить, что может привести к ее удлинению и обрыву.

При этом значительные первоначальные амплитуды колебаний инерционной массы вокруг оси чувствительности могут привести к устойчивым параметрическим и субгармоническим колебаниям инерционной массы, что в конечном счете сказывается на динамическом смещении чувствительного элемента как вокруг оси чувствительности, так и вдоль ее.

Целью изобретения является повышение надежности прибора и улучшение динамических характеристик путем ограничения угла поворота чувствительного элемента вокруг оси чувствительности.

Эта цель достигается тем, что акселерометр снабжен профилированными упорами, расположенными на внутренней стенке корпуса, и выступом на сбалансированной полой втулке в зазоре между профилированными упорами. При.этом форма зазора между профилированиыми упорами должна повторять траекторию движения выступа. Ши15 рина зазора между выступом и профилированными упорами определяется величиной статического удлинения нити при ее растяжении под действием аэродинамического момента трения.

На фиг. 1 показана общая схема акселерометра; на фиг. 2 — разрез чувствительного элемента .рдоль поперечной оси; на фиг. 3— осциллограмма переходного процесса (динамика натяжения нити) в режиме запуска газовой опоры акселерометра.

18683

Формула изобретения

О,зз г,з

О,гз г з

/ г,ï5

«ог г

Фиг 3 айаг г

Реда кто1з О. Фиг e ttnona

Заказ -1252, 37!

ШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3

Акселерометр содержит корпус 1, чувствительный элемент 2 в виде втулки, образующей с валом 3 газодинамический поднес, электропривод 4, датчик 5 линейных перемещений, регистрирующее устройство 6, гибкую капроновую нить 7 с пренебрежимо малой поперечной жесткостью, один конец которой закреплен на элементе 2, а второй— на корпусе 1, выступ 8, расположенный на поверхности элемента 2 и входящий в зазор, образованный профилированными упорами 9, Форма зазора повторяет траекторию движения выступа 8 при смещении его вдоль оси чувствительности. В режиме всплытия, когда вал 3 имеет сухой контакт с втулкой 2, наличие упоров будет ограничивать амплитуду свободных колебаний чувствительного элемента вокруг оси чувствительности, тем самым значительно уменьшать динамические нагрузки на нить и время переходного процесса, что определяется величиной начального углового отклонения чувствительного элемента вокруг оси чувствительности (случай отсутствия натяжения нити) и величиной сухого трения между валом и втулкой.

Выполнение упоров профилированными обеспечивает независимость времени переходного процесса и динамической нагрузки на нить в режиме запуска газовой опоры от смещения чувствительного элемента вдоль вала. При всплытии чувствительного элемента на газовом слое, возникающем в результате вращения вала 3, момент аэродинамического трения газового слоя обеспечивает натяжение нити 7. При отсутствии линейного ускорения нить 7 расположена перпендикулярно оси вращения вала 3. В случае действия линейного ускорения элемент 2 движется вдоль вала 3 до тех пор, пока проекция силы натяжения нити 7 на ось вращения ва4 ла 3 не уравновесится инерционной перегрузкой за счет линейного ускорения, действующего на чувствительный элемент. При этом величина перемещения чувствительного элемента вдоль вала пропорциональна

5 линейному ускорению.

На фиг. 3 приведены осциллограммы переходного процесса в режиме запуска газовой опоры при различных первоначальных углах отклонения чувствительного элемента вокруг оси чувствительности. Осциллограмма 10 изображает динамику натяжения нити при первоначальном угле отклонения чувствительного элемента, равного 5, в сторону провисания нити, в случае отсутствия упоров. На осциллограмме 11 изображена

15 динамика натяжения нити в случае наличия профилированного упора, величина зазора которого не превышает 0,5 . Из приведенных осциллограмм видно, что наличие профилированных упоров в приборе значительно уменьшает время переходного процесса и в

20 несколько раз ослабляет величину динамической нагрузки на нить, тем самым исключается возможность обрыва нити и выхода прибора из строя.

Акселерометр по авт. св. № 566185, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения динамических характеристик путем ограничения угла поворота чувствительного элемента вокруг оси чувствительности, он снабжен профилированными упорами, расположенными на внутренней стенке корпуса, и выступом на сбалансированной втулке в зазоре между профилированными упорами.

Составитель H. Граникова

Текред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тира>к 1112 Подписное