Устройство для воспроизведения постоянных и низкочастотных гармонических линейных ускорений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

<„,731383

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6E) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 14.08.78 (21) 2657484/! 8-10 (51) М. Кл.

С1 01 Р 2!/00 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР (28) Приоритет— да делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (53) УДК 531.768 (088.8) Дата опубляковання описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения

А. И. Минаев, А. E. Синельников и С. А. Яушева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ПОСТОЯННЫХ И НИЗКОЧАСТОТН61Х

ГАРМОНИЧЕСКИХ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для проверки и градуировки низкочастотных линейных акселерометров.

Известны устройства для поверки и граду-

5 ировки низкочастотных линейных акселерометров, основанные на принципе поворота измерительной оси акселерометров в поле силы тяжести Земли (1).

Однако такие устройства обладают относи-! о тельно большой погрешностью задания утла, и при малых значениях погрешность воспроизведения ускорения становится недопустимо большой.

Наиболее близким к предлагаемому по тех!

5 нической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство, содержащее основание, маятник с платформой для крепления исследуемых акселерометров, аэростатическую поворотную опору, механизм, отклонения маятника от положения равновесия и измерительный прибор (2).

В этом устройстве использование маятника с большой длиной плеча приводит к появлению изгибных деформа|шй, вызванных неравномерным распределением температуры, в то же время термостабилизацня устройства значительных габаритов затруднительна. В итоге это приводит к появлению погрешностей воспроизведения постоянного и гармонического ускорений при малых значениях ускорения и в связи с этим к ограниченности диапазона воспроизводимых ускорений в области малых значений.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения ускорения н расширение диапазона воспроизводимых ускорений в область малых значений.

Поставленная цель достигается тем, что маятник выполнен в виде сферического сегмента, являющегося подвижной частью аэростатической опоры и снабжен линейной аэростатической направляющей. Кроме того, маятник снабжен вертикальным штоком с перемещаемой по нему дополнительной платформой для крепления исследуемых акселерометров н блоком изменения частоты собственных колебаний маятника.

На чертеже представлен общий виц устройства.

383

73l

Устройство состоит из основания 1, аэростатической поворотной опоры, содержащей неподвижную часть 2 и подвижную часть — маятник 3, выполненный в виде сферического сегмента большого радиуса, снабженный платформой 4 для крепления исследуемого акселерометра 5 и линейной аэростатической направляющей 6. Зазор 7 между неподвижной частью 2 и маятником 3 заполнен газом, подводимым к аэростатической опоре по каналам 8, проходящим через основание 1, неподвижную часть

2 и линейную аэростатическую направляющую б.

Источник сжатого газа на чертеже не показан.

К маятнику 3 жестко прикреплен шток 9, предназначенный для установки дополнительной платформы 10 с исследуемым акселерометром 5 на различных расстояниях от сферической поверхности маятника 3 (на чертеже это условно показано применением системы винт-гайка) .

Шток 9 проходит через отверстия в неподвижной части 2 и маятнике 3. На основании 1 уко=плен механизм 11, служащий для отклонения маятника 3 от положения равновесия, и измерительный прибор 12, предназначенный для измерения угла отклонения платформы 4 or горизок-:альной плоскости, амплитуды и частоты колебаний маятника и расстояния дополнительной платформы 10 до сферической поверхнос.ти маятника 3. Блок 13 изменения частоты соб. ственных колебаний маятника, помещенный на штоке 9, выполнен в виде перемещаемых по штоку грузов, Радиус сферы маятника выбран близким приведенной длине маятника.

Устройство работает в статическом и динамическом режимах.

Статический режим. Исследуемый акселерометр 5 закрепляют на платформе 4и механизмом, отклонения смещают маятник 3 от положения равновесия на требуемый угол. С помощью измерительного устройства определяют смещение S платформы в линейном направлении.

Значение воспроизводимого ускорения определяют по форму"е где Йо — значение радиуса в тбчке маятника для кото ой измерено S.

14 камический режим. Исследуемый акселерометр 5 закрепляют на дополнительной платформе 10 на минимальном расстоянии от сферической поверхности маятника 3, задают максимальное значение частоты собственных колебаний с помощью блока 13 изменения частоты собственных колебаний. Затем механизмом 11 отклонения отводят маятник 3 от положения равновесия на требуемый угол, после этого маятник 3 вводят в режим свободных колебаний, с помощью измерительного прибора 12 измеряют амплитуду и частоту собственных утловых колебаний маятника 3. Значение амплитуды воспроизводимого i армонического ускорения on.

4 ределяют по формуле à =(QR 4r,) < + 9) Н, г где ri — расстояние от платформы 10 до точки, в которой измерено значение S;

8 — амплитуда угловых колебаний;

5 — частота колебаний.

Затем с помощью блока 13 изменения частоты собственных колебаний задают новое значение частоты и повторяют вышеуказанную последовательность операций.

При неизменном г, малые значения амплитуды воспроизводимого гармонического ускорения можно получить лишь в ограниченном диапазоне воспроизводимых частот собственных колебаний маятника. Поэтому дополнительную плат-.

15 форму 10 с исследуемым акселерометром 5 устанавливают на таком новом расстоянии от сферической поверхности маятника, чтобы на новой частоте ы достичь требуемого малого значения воспроизводимого ускорения. Изме20 рения производят при всех значениях частот внутри воспроизводимого диапазона.

В предлагаемом устройстве при воспроизведении ускорения температурные деформации существенно меньше, чем в известном, эа счет

25 уменьшения длины плеча маятника..Это устройство позволяет более чсм на порядок повысить точность воспроизведения постоянного и гарМонического ускорений и расширить диапазон значений воспроизводимого ускорения в область

ЗО малых значений.

Ф о р м у л а"- и 3 о б р е т е н и я

1. Устройство для воспроизведения постоянных и низкочастотных гармонических линейных ускорений, содержащее основание, маятник с платформой для крепления исследуемых акселеромстров, аэростатическую поворотную опору, механизм отклонения маятника от положения равновесия, измерительный прибор, о т л и4р ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения ускорения и расширения диапазона значений воспроизводимого ускорения в область малых значений, в нем маятник выполнен в виде сферического сегмента, являющегося подвижной частью аэростатической опоры, и снабжен линейной аэростатической направляющей.

2.Устройствопоп. l,отлича ющее с я тем, что в нем маятник снабжен вертикальным штоком с перемещаемой по нему дополнительной платформой для крепления исследуемых акселерометров и блоком изменения частоты собствекных колебаний маятника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иориш Ю. И. Виброметрия, М., 1963, с. 646.

2. Авторское свидетельство СССР К 556318, кл. Ci 01 С 9jl2, 1974 (прототип).

731383

Составитель И. Полунина

Техред Н.Бабурка Корректор М. Вигула

Редактор С. "Тимохина

Заказ

Филиал 1П!П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1497/22 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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