Устройство для определения углов наклона объектов

 

с.с; с.;ор

О П И С А Н-И- -Е"

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗНЛР1 т ВИЛ,.:

Я7М684 .Союз Советсиих

Социалистических

Респубттии

4r

/ г" (6I ) Дополнительное к авт. свил-ау 3& 360545 (22) Заявлено 24.05.78 (21) 2619116/18-10 (51)М. Кд.

5 01 С 9/20 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень №34

Дата опубликования описания 20.09.80 (53) УД К 528.541.4(088,8) (72) А втор изобретения

А. А. Балычев (71) Заявитель Трест "Днепростроймеханизация" Минтяжстроя Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА

ОБЬЕКТОВ

Изобретение относигся к области приборостро. ения и может быть использовано для определе ния предельно допустимых углов наклона различных механизмов и машин.

Известны устройства для определения углов наклона объектов, состоящие из корпуса, подвижных и неподвижных контактов, включенных в цепь сигнализации.

Известное устройство по авт. св. N 360545, состоит из корпуса, дно которого выполнено

10 в виде горизонтальной площадки по краям и конусной в центре, подвижного и неподвижных контактов в виде нескольких изолированных шин, составляющих часть окружности и включенных в цепь управления приводов

15 механизмов выранивания.

При применении известного устройства для измерения малых по величине углов наклона объекта (например, от 5 и менее) угол наклона образующей конусного дна должен быть равен величине измеряемого угла, а так как при этих углах наклона образующей отклонение конусного дна от горизонтали незначительно, не исключена возможность замыкания контактным шариком цепи включения сигнализации и приводов механизмов выравнивания от действия случайных колебаний и толчков. Особенно это сказывается при измео ренин углов наклона в пределах от 1 и менее. Достаточно легкого прикосновения к поверхности, на которой установлено устройство, или толчка, и контактный шарик выходит из состояния покоя, перемещается к стенке корпуса, в которой установлены неподвижные контакты, и замыкает их, в результате чего происходит кратковременное включение сигнализации и приводов механизмов выравнивания, которые изменяют угол наклона, а так как до их включения устройство находилось в горизонтальном положении, после включения механизмов выравнивания оно отклонилось от горизонтали, в результате этого контактный шарик скатывается к противоположной стенке корпуса и замыкает расположенные в ней неподвижные контакты. Происходит включение механизмов выравниван1тя, которые возвращают устройство в горизонтальное положение. Если в это время опять произойдет слу763(84

55 чайный толчок, цикл повторится снова, Г!одобное происходит также при промежуточных положениях устройства, особенно при приближении угла наклона устройства к заданному предельно допустимому углу наклона объекта. Кроме того, при передвижении объекта по горизонтальной поверхности, угол наклона которой заранее известен и лежит в допустимых пределах, а, следовательно, контролировать угол наклона объекта нецелесообразно, электрическую цель известного устройства необходимо отключать от источника тока, так как случайные толчки, связанные с условиями передвижения объекта (например, выбоины и бугры дорог, изменение скорости передвижения объекта) становятся неизбежными, а, следовательно, необходимо устанавливать контроль эа работой прибора.

Целью изобретения является исключение включения электрической цепи устройства в результате влияния ускорений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным датчиком, неподвижные контакты которого включены в, цепь сигнализации и управления приводов механизмов выравнивания последовательно, а массы контактных шариков устройства разные.

На фиг, 1 изображен вертикальный разрез устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства, Устройство состоит из корпуса 1 из диэлектрического материала, внутренняя поверхность которого выполнена цилиндрической, ) а дно выполнено в виде горизонтальной кольце ьой площадки по краям и конусной в центре, На горизонтальной кольцевой площадке дна устройства установлены контактные шины 2, а контактные шины 3 расположены в вертикальной стенке корпуса. Контактные шины 2 и 3 (неподвижные контакты) выполнены из электропроводящсго материала в виде несколь ких изолированных одна от другой шин, составляюших часть окружности и включенных в цепь сигнализации и,управления приводов соответствующих механизмов выравнивания.

В вершине конусного дна находится контактный шарик 4 из электропроводяшего материала, например, меди, Сверху корпус 1 герметически закрыт крышкой 5, а внутренняя полость устройства заполнена диэлектрической жидкостью 6. Снизу к корпусу 1 даника прикреплен датчик 7. конструкция которого аналогична первому датчику, а угол наклона образуюшей коиусного дна датчика 7 соответствует углу наклона образующей конусного дна первого датчика. Каждый датчик от.

30 делен от другого уплотняюшсй прокладкой 8.

Контактный шарик 9, выполненный из электропроводяшего материала, например из меди, по диаметру больше (или меньше) контактного шарика 4, а, сл;довательно, и масса его, по сравнению с шариком 4, больше (или меньше), Неподвижные контакты 2 и 3 первого и неподвижные контакты !О и 1! второго датчика включены между собой последовательно так, что включение сигнализации и приводов соответствующих механизмов выравнивания возможно только при замыкании неподвижных контактов контактными шариками 4 и 9 в обоих устройствах одновременно.

Работа устройства заключается в следуюшем.

При нахождении объекта в горизонтальном положении контактные шарики 4 и 9 располагаются в вершине конусного дна. При наклоне объекта свыше заданного угла (предельно допустимого угла наклона) контактные шарики

4 и 9 скатываются к боковой стенке корпуса 1 на кольцевую горизонтальную плошадку дна и замыкают шины 2 и З,.как в первом датчике, так и контактные шины 10 и 11 во втором одновременно, что приводит к включению сигнализации и приводом соответствующих механизмов выраванивания объектов. После выравнивания объекта контактные шарики 4 и 9 скатываются опять к вершине конусного дна.

Если же при нахождении устройства в горизонтальном положении или в промежуточном положении (между горизонтальным положением и наклоном объекта под заданным предельным углом измерения), произошел случайный толчок или случайные колебания устройства, контактные шарики 4 и 9 под действием силы толчка, покатяТся в одном из направлений к стенке корпуса, а так как массы их разные, скорости их движения к стенкам корпуса будут разные, а, следовательно, и время, эа которое они докатятся к неподвижным контактам, будет разное.

Действительно, как следует иэ законов механики, F = m.à, где F — сила действующая на контактный шарик;

m — масса контактного шарика; а — ускорение, возникающее от действия силы F, Путь пройденный шариком, определяется иэ условия: $ = чо t + 0lt /2, где чо — начальная скорость движения шарика; — время движения шарика.

Но v0 = О, т.к. контактный шарик до толчка находился в состоянии покоя, следователь763684

20

30

Ho, vp ° t = 0, тогда S = - — отсюда

Гй ° 1 . а . Подставляя в формулу F m а =

) !

1 ооорееем что t = . l Ь е р

Следовательно, время движения контактного шарика 4 первого датчика составит t>=- Д вЂ” — ээ", г, ! где $1 — длина образующей конусного дна первого датчика;

m, — масса контактного шарика 4;

Е, — сила, действующая на контактный шарик 4.

Время движения контактного ша ика 9 второго датчика составит t = р !

2. где $> — длина образуюшей конусного дна второго датчика;

m — масса контактного шарика 9;

F — сила, действующая на контактный шарик 9.

Но F, = Е т.к. на оба датчика действует одна

%! и та же сила (случайный толчок, колебания), а $,=$э, т.к. конструкция обоих датчиков одинакова. Приняв, что сила толчка равна единице силы (F, =F = 1 н), а путь, пройденный каждым контактным шариком от действия единицы силы, равен единице длины ($ =$ =

1 м), получим t = 2m,, à tz 2 m>, НО mg ф mg к значит т1 ф т .

Это говорит о том, что время, за которое контактные шарики 4 и 9 докатятся до непод. вижных контактов соответствуюших датчиков от действия силы толчка будет разное, а так как включение сигнализации и приводов механизмов выравнивания возможно только при одновременном замыкании неподвижных контактов первого и . второго датчика„ они не включатся, так как после соприкосновения с поверхностями неподвижных контактов первого и второго датчика контактные шарики 4 и 9 немедленно скатятся в вершину конусного дна датчика, если утол наклона устройства меньше измеряемого предельно допустимого угла наклона объекта.

Настоящее изобретение исключает необходимость контроля за включением и отключением прибора.

Формула изобретения

Устройство для определения углов наклона объектов по авт. св. Н 360545, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью исключения включения электрической цепи устройства в результате влияния ускорений, случайных колебаний и толчков, устройство снабжено датчиком, неподвижные контакты которого включены в цепь сигнализации и управления приводов механизмов выравнивания последовательно, а массы контактных шариков устройства разные.

763684

Составитель В. Васильев

ТехРед Н. Граб Корректор М. Вигула

Редактор E. Абрамова

Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6267/34

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