Датчик угла наклона подвижного объекта

 

I !ъ

67 95 е

ОПИСАН -"В

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (617 дополнительное к авт. саид-sy (22) ЗанвлЕно 011277 (2! ) 2549256/18-10 с присоединением заявки йо (23) Приоритет (51)М. Кл.2 (, 01 С 9У08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК528.:54б (088. 8) Опубликовано 150@79. Беоллетень (чо 30

Дата опубликования описания 1808.79 (72) Авторы изобретения

С.Л. Крживец и СС. Щедровицкии (71) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА ПОДВИЖНОГО

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для определения углов наклона подвижных объектов, напримере на строительных и мелиоративных машинах, Известны датчики углов наклона подвижных объектов, у которых .чувствительные элементы — шарики помещены в жидкости с различными плотностями по отношению к объемной массе этих, шариков. Радиусы полостей и шариков связаны заданным соотношением, При действии ускорений на объект шарики будут двигаться s разные стороны, исключая иэ показаний датчика ошибву, вызванную действием ускорения (12, (2) .

Ближайшим по технической сущнос ти к изобретению является датчик угла наклона подвижного объекта, у которого чувствит ел ьный элемент-маят- ник жестко соединен с поплавком, помещенным в резервуар с жидкостью и взаимодействующий с грузом при кали- -25 чии ускорений. Тем самым исключаются ложные наклоны чувствительного элемента (Э).

Однако такой датчик трудно настраивать из-за большого количества регулировок, связанных с обеспечением равенства моментов инерции груза и поплавка. Для поддержания этого равенства в процессе эксппуатации требуются специальные автоматические устройства, компенсирующие изменение плотности и уровня жидкости в резервуаре.. Целью изобретения является упрощение конструкции и облегчечие обслуживания.

Это достигается "åì, что в предлагаемом датчике угла наклона подвижного объекта груз маятника выполнен в виде резервуара, заполненного жидкостью, в центре тяжести которого размещен поплавок, причем расстояние от точки подвеса груза до его центра тяжести равно расстоянию от центра приложения выталкивающей силы поплавка до центра кривизны верхней образующей резервуара.

Положительный эффект датчика обеспечивается эа счет того, что в состоянии покоя центр масс груза маятника,совмещен в одной точке с цент-: ром приложения выталкивающей силы поплавка. Причем, как бы не наклонялся объект, совмещенность этих центров не нарушается„ Конструкция датчика обеспечивает устойчивое равнове679795 формула изобретени я

ШП4ИПИ Заказ 4775! 35

Тираж 866 Подпи свое сие обоих маятников, когда эти центры совмещены.

Под действием ускорения происходят синхронные противофазные колебания обоих маятников. Эти колебания складываются, и создается видимость, что чувствительный элемент — поплавок 3 не меняет своего положения, всегда находится на вертикальной оси, проходящей через ось подвеса груза маятника, и показывает действительный угол наклона объекта. Груз в это время совершает видимые свобод" .ные колебания относительно оси подвеса. Эти колебания затухают, и оба маятника возвращаются в состояние устойчивого равновесия.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого датчиками выполненногo B виде маятника, шарнирно подвешенный груз которого выполнен в виде резервуара 1, подвешенного посредством тяги 2 и заполненного жидкостью . В жидкость помещен поплавок 3, перемещающийся вдоль верхней образующей 4 резервуара, которая служит направляющей для движения поплавка 3, Преобразователь может быть, например, фотоэлектрическим или индуктивным (на чертеже не показан) .

При. наклоне контролируемого объекта маятник занимает устойчивое положение, когда его центр тяжести находится на вертикали, проходящей через шарнир его подвески. Поплавок 3 занимает свое устойчивое положение в самой верхней точке вогнутой поверхности образующей 4 и выдает сигнал о наклоне объекта. Если под действием ускорения груз маятника сдвигается с места н отклоняется от вертикального положения, то масса жидкости, йаходящаяся в резервуаре 1, стремясь сохранить первоначальное положение,вытесняет более легкий попI лавковый чувствительный элемент по направлению движения, т.е. в сторону, противоположную движению груэареэервуара. В результате поплавок будет оставаться на вертикали и на показания датчика не будет влиять

5 ошибка от ускорения. После прекращения действия инерционных сил груз маятника и поплавок начнут синхронное встречное движение, пока не вернутся в устойчивое положение. Для

1п

0 обеспечения синхронности и противофаэности движения груза и notIIIавка необходимо, чтобы параметры этих двух колебательных систем были одинаковы.

15 i

1. Датчик угла наклона подвижного объекта, содержащий чувствительный элемент в виде маятника с шарнирно подвешенным грузом и помещенного в жидкость поплавка, а также преобразователь, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, груз маятника выполнен в виде резервуара, заполненного жидкостью, в центре тяжести которого размещен поплавок.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что расстояние от

30 точки подвеса груза дэ его центра тяжести равно расстоянию от центра приложения выталкивающей силы поплавка до центра кривизны верхней образующей резервуара.

Источники информации, прин ятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,Р 575912, кл ° 5 01 С .9/08, 1975, 2. Патент CLIA 9 3047962, 40 KJI 33-215, 1962.

3. Патент США 9 3559294, кл. 33-206, 1971 (прототип).

% филиал ППП Патент, г,ужгород, ул,!4> ек гн я, 4