Центрифуга

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.03.78 (21) 2589800/18-10 (51) Ч.КЛ.2 6 О1 P 21/00 с арисоединеяием заявки—

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.768 (088.8) (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетэзь № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (72) Авторы и.зобретення

В. В. Андрущук, В. И. Каразин, Г. А. Смирнов, В. С. Снегов и В. В. Чураков

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к аппаратуре для поверки акселерометров, Известны устройства для задания и измсрения ускорений, использующие ротационные платформы с вертикальной осью вращения (двойные центрифуги), которые снимают статистические, амплитудно-частотные и фазо-частотные хара1ктер истики акселерометров (1).

Центрифуга содержит ротор, на котором при помощи втулки с подшипниками и радиального рычага установлен поворотный стол. Привод рабочего ротора содержит двигатель и ременную передачу. Для передачи вращения с рабочего ротора на поворотный стол применена система шкивов и ремней.

Недостатками рассмотренных устройств для задания и измерения ускорений являются невозможность снятия фазочастотных характеристик акселерометров с учетом воспроизведения переменной и постоянной составляющих ускорения.

Наиболее близким техническим решением является центрифуга, содержащая ротор, вращающийся на оси, поворотный стол с закрепленным на нем в приспособлении акселерометром. На оси поворотного стола закреплен импульсный датчик угла.

Приспособление вместе с акселерометром может перемещаться по радиусу поворотного стола прп помощи направляющих,п микрозинта. На роторе установлены оптическая система с осветителем и зеркало, плоскость которого перпендикулярна прямой, соединяющей оси вращения ротора и поворотного стола и фотоприемник. На поворотном столе также установлено зеркало с плоскостью, параллельной оси чувствительности акселерометра н перпендикулярной радиусу поворотного стола.

Выходы акселерометра и фотоприемника подключены к управляющим входам дополнительного счетчика, к счетному входу которого подсоединен импульсный датчик угла поворота стола (2).

Одним vç существенных недостатков описанной установки является повышенный уровень вибраций, вызываемый дебалансом поворотного стола, и, следовательно, низкая точность воспроизведения гармонической составляющей ускорения.

Целью настоящего изобретения являет25 ся повышение точности воспроизведения переменных ускорений за счет устранения указанных недостатков.

Цель достигается за счет того, что центрифуга снабжена фильтром высоких чаЗч стот, амплитудным детектором, усилителем

744332 мощности и системой подвижных грузов, установленных на поворотном столе и приВодимых в движение от вспомогательного электродвигателя, причем выход фазового детектора электропривода поворотного сто.1я соединен через фильт1р высоких частот и амплитудный детектор с входом усилитсля мОщнОсти, Выход которого подклlочсн K вспомогательному электродвигателю.

На чсртеже показана схема предлагаемой центрифуги, Центрифуга содержит рабо 1ий ротор

1, приводимый во вращение от электродвигателя 2. На поворотном столе 8, приво,чнмом во вращение от электродвигателя 4, устанавливается испытуемый акселерометр з и вспомогательный электродвигатель б с систсмой подвижных грузов 7.

Электродвигатель 4 поворотного стола управляется системной фазовой автопоч"тройки частот, состоящей из зада1ощего генератора (ЗГ) 8, фазового детектора

{ФД) 9, усилителя мощности (У1) 10.

Первый В o,÷ ФД 9 связан с входом ЗГ 8, 3 l Oi)3OIt ВХОД вЂ” С ВЫХОДОМ ИМП 3 ЛЬСНОГО ,датчика скорости (ИДГ) 11. Выход ФД 9 соединен с входом фильтра высоких частот

ФВЧ 12 и через У1 10 — с двигателем 4

3юворотного стола 8 Выход ФВЧ 12 подключен на вход амплитудного детекто|ра (АД) 18, выхо,чной сигнал которого через .Оилптель мощности (У2) 14 подается на

Вспомогательный двигатель б.

Регулирование скорости электродвига"сля 2 рабочего ротора 1 осуществляется системой фазовой автоподстройки частоты, аналогичной системе привода поворотного стола.

Устройство работает следующим образом.

Значение скорости поворотного стола 8 ..Задается генератором 8, имеющим кварцеВу10 стабилизацию частот. Этот сигнал no;l,ается на первый вход ФД 9, на вто13ой

Вход подается сигнал с выхода ИДС 11.

При включении привода поворотного тола перзоначально наблюдается режим биений, а после выравнивания частот на ходах ФД устанавливается режим синхронного Вращ нпя, при котором Око1ность Вращения двигателя 4 поворот"oI о стола буд т точно соответствовать астоте ЗГ 8, и на выходе ФД 9 установится постоянная разность фаз, по которой сзормируется сигнал управления для дви-.àòåëÿ 4.

При идеальной балансировке поворот1ый стол вращается равномерно и наблю-.,ается постоянство фазового сдвига срав1,иваемых на входах ФД двух частотных сигналов. Постоянный выходной сигнал аазового детекто3ра 9, поступающий на

Вхор ФВЧ 12, не проходит на АД 18, У2

/4, и вспомогательный двигатель б остается неподвижен. Система подвижных грузов

7 своего положения относительно поворотного стола не меняет.

Неравномерность вращения поворотного стола, вызванная силами дебаланса, приводит к появлению переменной составляющей напряжения на выходе ФД 9. Причем амплитуда колебаний будет достигать максимальных значений в области высоких значений амплитуд воспроизводимых уско10 рсний (при со1-макс.), так как F,, =M/3 (Ot" при этом оудет максимальной. Частота колебаний скорости бу,чет равна частоте вращения поворотного стола.

Переменная составляющая выходного

t5 напряжения ФД 9, проходя через ФВЧ 12 и через АД 18, преобразуется в постоянный сип1ал, пропорциональный амплитуде колебаний напряжения ФД 9.

Няпряже1131с ня Выходе АД 18 усили20 вается в У2 14 и подастся на двигатель б, который llcl ша T перс. щать грузы 7 в наппявлс ии умсн1нпения амплитуды колебаний, т. е. приводит к снижению величины дсбалянса поворотного стола, вращение ко2-- торого при этом стабилиз ируется. Сигнал на выходе ФД 9 становится постоянным, сигнал на выходе АД 18 станет равным нулю, и вспомогательный двигатель б останавливается, Следовательно, при возникновении любого дебаланса, независимо от его причин, система контроля за переменной составляющей сигнала ФД обсспе"ит автоматическое его устранение.

35 Форм" ча 1зобрет "ния

1. Центрифуга, содержащая ротор и повîpотный стол, снябiKeíные отдельными элсктроприводами с контуром ч правления, включающем датчик скорости, з-,ëàþùèé генератор, фазовый детектор и усилитель .:ощности, выход которого соединен с электроприводом, о т л и и а ю гц а я с я тем, что с целью повышения точности воспроизведе45 ния переменных ускорений, на поворотном столе в радиальном награвлении установлена направляющая с размещенным на ней подвижным грузом, к1гнсматнческн сосдннснныъ с дополнительным электроприводом.

50 2. Центрифуга по п. I, о тл ич аю щая с я тем, что в нее дополнительно введены последовательно соединенные фильтр высоких частот, à,ltl;IHT) :tttûtt детектор и ус1:литсль мощности, причем, выход фазо55 Вого детектора электропривода поворотного стола соединен со входом фильтра высоких частот, а выход усилителя — со входом дополнительного электропривода.

Источники информации, принятые во

60 внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 114973, кл. G 01 Р 21/00, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР № 355970, кл. G 01 Р 21/00, 1972 (про65 тотип).

744332

Составитель В. Ковнисаренко

Техред А. Камышникова

1 "дактор Е. Абрамова

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 677/952 Изд. Ха 329 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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