Изобретение относится к измерительной технике, в частности к наклономерам, и может быть использовано в системах определения горизонта и измерений малых линейных ускорений подвижных объектов .

Известен наклономер по авт,св.

М 517787, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде размещенного с зазором на дугообразной направ ляющей полого ротора, образующего при вращении газодинамический подшипник, датчик линейных перемещений и регистрирующее устройство (1) .

На направляющей полого ротора нанесены винтовые встречно-направленные канавки, обеспечивающие наличие осевой восстанавливающей силы, которая препятствует перемещению чувствитель- 2О ного элемента под действием гравитационных сил, Целью изобретения является повышение верхней границы диапазона измерения углов наклона и линейных ускорений.

Это достигается тем, что н предлагаемом наклономере В 517787 винтовые встречно-направленные канавки нанесены на вал под углом 30-40 C o6- ЗО разующей цилиндрической поверхности вала.

На фиг, 1 показана общая схема описываемого наклономера; на фиг. 2 схема нанесения винтовых встречнонаправленных канавок на неподнижный вал; на фиг. 3 вЂ” график зависимости безразмерной осевой жесткости наклономера от угла нарезки канавок .

Наклономер содержит чувствительный элемент, выполненный в виде полого ротора 1, неподнижный вал 2, на образующей поверхности которого под углом 30-40 нанесены винтовые встречно-направленные кананки 3, корпус 4, датчик 5 линейных перемещений, расположенный по обе стороны корпуса 4, воздушный демпфер 6, регистрирующее .устройство 7 и статорные обмотки 8 двигателя.

При подаче питания на статорные обмотки 8 ротор 1 начинает вращаться вокруг вала 2. Благодаря газодинамическим эффектам ротор 1 всплывает в газоном слое 9 газодинамического подшипника, при этом реакция газового слоя уравновешивает внешнюю нагрузку, то есть вес ротора.

Одновременно с этим, благодаря наличию винтовых встречно-направленных

68590 8

Формула изобретения

Источники информации, принятые во

3Q внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 517787, кл, G 01 С 9/02, 1970 (прототип) .

5 У канавок 3 на направляющей 2, газ нагнетается внутрь зазора 9.

При симметричном расположении чувствительного элемента 1 относительно середины вала 2 осевые потоки газа, созданные правой и левой частью ротора 1, равны, причем суммарный осевой поток через зазор 9 в этом случае будет равен нулю. При наклоне прибора от горизонтали или при действии линейного ускорения чувствительный элемент 1 смещается вдоль вала 2, тем самым нарушается симметрия осевых потоков газа. В результате этого возникает раэностная осевая сила, величина которой пропорциональна смещению чувствительного элемента вдоль вала, а направление силы препятствует этому смещению.

На фиг. 3 показана зависимость безразмерной осевой жесткости восстанаввЂ” ливающей силы наклономера от угла на- 20 резки винтовых канавок на валу при следующих параметрах опоры: скорость вращения ротора 6000 об/мин„отношение глубины канавки к зазору между валом и ротором равно 1,85, Как вид- 25 но иэ графика, максимальная жесткость восстанавливающей системы при указанных параметрах опоры наклономера будет при угле нарезки канавок, о равном 35 . При увеличении отношения глубины канавки к зазору, равного 5, оптимальный угол нарезки канавок достигает 30-31, однако в этом случае опора резко снижает свою несущую способность. B случае уменьшения отношения глубины канавки к зазору до 0,5 оптимальный угол нанесения канавок на поверхность вала не о выходит за величину, равную 40 . Лапь н ейшее повышение жесткости вос стан аввЂ” ливающей системы наклономера возможно только эа счет повышения скорости вращения ротора.

Таким образом нанесение винтовых встречно-направленных канавок на неподвижном валу под углом,. равным 3040 к образующей вала позволяет повысить верхний предел измерения углов наклона или ускорений. до 30% по сравнению с известным устройством, у которого угол нарезки канавок составляет 18 °

Наклономер по авт. св. Р 517787, отличающий с я тем, что, с целью повышения верхней границы диапазона измерений, винтовые встречнонаправленные канавки нанесены на вал под углом 30-40 к образующей цилинд рической поверхности вала.

6 8590 В

Составитель Л. Колюбакина

Редактор С. Хейфиц Техред С.Мигай Корректор Н. Стец

Заказ 5446/41 Тираж 866 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Акселерометр // 681376

Двухкомпонентный резонансный акселерометр // 679882

Дифференциальный пьезоакселерометр с частотным выходом // 678429

Электрокинетический акселерометр линейных ускорений // 678428

Электрокинетический преобразователь угловых ускорений // 678426

Пьезоэлектрический датчик // 673925

Акселерометр // 672569

Линейный акселерометр // 670896

Акселерометр // 670895

Устройство для определения угла наклона и угла плоскости наклона объекта // 666419

Устройство для определения углов наклона объектов // 628402

Устройство для измерения малых углов наклона объекта // 617675

Устройство для измерения углов наклона поверхностей // 609951

Устройство для измерения угла отклонения от вертикали // 609950

Датчик угла наклона агрегатов // 581370

Фотоэлектрический уровень // 571699

Устройство для определения изменения углов наклона объекта // 561866

Устройство для определения отклонения от вертикали при измерении кривизны скважин // 558148

Наклономер // 558146

Устройство подвески чувствительных элементов // 2138015

Изобретение относится к точному приборостроению, в частности геодезическому, и предназначается, например, для подвешивания чувствительных элементов в нивелирах и теодолитах