Способ регулировки керновой опоры акселерометра

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ КЕРНОВОЙ ОПОРЫ АКСЕЛЕРОМЕТРА, включающий осуществление поворота подвижной системы путем подачи тока в катушку датчика момента акселерометра, регистрацию величины выходного сигнала акселерометра и осевое перемещение подпятника относительно керна, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения трения в опоре, поворот керна производят путем последовательного отклонения подвижной. сист,емы на одинаковый угол по и против часовой стрелки относительно горизонтального положения оси чувствительности акселерометра , после каждого отклонения снимают внешнее воздействие , задают апериодический характер движения подвижной системы при возвращении ее в первоначальное положение и производят замер-величины выходного сигнала каждый раз пос-i ле возвращения подвижной системы (Л в первоначальное положение, а осевое перемещение деталей опоры произвос дят до достижения минимальной разности выходных сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1037185 A

3(Я) G 01 P 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :- - .:;:, К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3436055/18-10 (22) 13.05.82 (46) 23.08.83. Бюл. Р 31 (72) Н.С.Коршунов, А.А.Старосельцев и В.Н.Шеянов (53) 531.768(088.8) (56) 1. Инструкция по регулировке осевого люфта, бШ2.781.028И2.

2. Красильников A.A. Расчет и регулировка осевого зазора в электроизмерительных приборах.-Труды предприятий отрасли Р 15. Отраслевой центр научно-технической информации и технико-экономических исследований. 1966, с. 37-48(прототип). (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ КЕРНОВОА

ОПОРЫ АКСЕЛЕРОМЕТРА, включающий осуществление поворота подвижной системы путем подачи тока в катушку датчика момента акселерометра, регистрацию величины выходного сигнала ак- селерометра и осевое перемещение подпятника относительно керна, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения трения в опоре, поворот керна производят путем последовательного отклонения подвижной, системы на одинаковый угол по и против часовой стрелки относительно горизонтального положения оси чувствительности акселерометра, после каждого отклонения снимают внешнее воздействие, задают апериодический характер движения подвижной системы при возвращении ее в первоначальное положение и производят замер величины выходного сигнала каждый раз пос-, С

«« ле возвращения подвижной системы в первоначальное положение, а осевое перемещение деталей опоры производят до достижения минимальной раз- {,, ности выходных сигналов °

103 7185 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в акселерометрах.

Известно, что минимальному моменту трения в керновой опоре соответствует минимально допустимая величина осевого зазора между керном и подпятником и, следовательно, от выбора положения подпятника относительно керна зависит величина тре- 1О ния в керновой опоре.

В керновых опорах, в которых не предусмотрено перемещечие подпятника относительно керна, минимальная величина зазора, а значит и 15 величина трения обеспечиваются конструктивно путем расчета требуемых размеров в сопрягаемых деталях. В, виду значительных разбросов допусков . на изготовление деталей опоры указанный способ обеспечения минимального трения неприемлем для точных приборов.

Известен способ регулировки поло жения подпятника относительно оси в опорах, содержащих регулируемый подпятник, включающий расчет оптимального положения подпятника относительно оси, выставку этого положения перемещением подпятника, контроль положения подпятника с помощью измерительного индикатора 1 11.

Однако этот способ обладает следующим недостатком. В керновых опорах с неплавающим подпятником точность выставки зазора ограничена изза наличия трения в резьбовой паре корпус-винт и сопротивления упругой пружины измерительного индикатора.

Прилагаемые. усилия к подпятнику при 40 регулировке положения должны быть больше усилий, необходимых для преодоления сопротивления трения и сопротивления пружины, и могут в результате быть выше допустимых,, а 45 также нарушить сферу в подпятнике и керне, так как для опор с минимальным радиусом сферы величины допускаемого напряжения смятия малы.

Этот способ полностью неприемлем для контроля зазора между керном и подпятником в керновых опорах с плавающим (подпружиненным) подпятником, так как невозможно точно установить начальный момент соприкосновения подпятника с керном изэа деформации пружины в подпятнике.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ регули- . ровки керновой опоры,в котором регулиЮ ровку производят йутем раскачивани Г находящейся в поле постоянного магнита катушки магнитоэлектрического измерительного устройства с установленными на ней элементами опоры (кер- 65 нами) за счет подачи в катушку си= нусоидального тока низкой частоты

1...5 Гц, выбора при этом положения подпятника относительно керна, соответствующего нулевому зазору в опоре по максимальному размаху колебаний стрелки, связанной жестко с катушкой 2).

Известный способ обладает рядом недостатков, снижающих точность выставки подпятника относительно ,керна и соответственно ухудшающих точность регулируемого прибора.

Во-первых, точность замеров остаточного момента трения по размаху колебаний стрелки ограничена конечной разрешающей способностью шкалы, так как невозможно заметить небольшие изменения в размахе колебаний стрелки по шкале регистрируемого приспособления. В результате закладывается ошибка в определении положения подпятника относительно керна, ! соответствующего минимальному трению. Существенное увеличение длины стрелки, установленной на катушке, длины шкалы и увеличение ее разрешающей способности влечет за собой увеличение веса подвижной части регулируемого прибора и, как следствие, неточность в выставке из-за дополнительного трения от изменения в весе подвижной части при регулировке..

Во-вторых, в процессе регулирования по известному способу необходимо строго поддер;.<ивать амплитуду переменного тока, подаваемого в катушку, так как размах колебаний стрелки пропорционален току. А во время регулирования ток прогревает катушку, в результате увеличивается сопротивление катушки. Поэтому первоначальная величина тока, подаваемая в катушку в процессе регулирования, будет изменяться в зависимости от сопротивления катушки. В результате в определение максимума колебаний стрелки, соответствующего минимальному трению в опоре, будет вноситься дополнительная погрешность °

Этот недостаток может быть устранен, если регулировку производить после установления теплового режима катушки, но это удлиняет существенно время регулирования трения в опоре прибора.

Следует отметить, что некоторое повышение точности регулировки момента трения по известному способу возможно в случае применения высокоточных измерительных приборов и стабилизированных источников электропитания на частоту 1...5 Гц, но это влечет за собой усложнение способа и удлинение процесса регулировки, так как проводимые работы с использованием высокоточной аппаратуры

1Р37185 усложняются и удлиняются по времени.

Цель изобретения - уменьшение величины трения в керновой опоре.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулировки керновой опоры, включающему осуществление поворота подвижной системы путем подачи тока в катушку датчика момента акселерометра, регистрацию величины находного сигнала акселерояетра и осевое перемещение подпятника относительно керна, поворот керна производят путем последовательного отклонения подвижной системы на одинаковый угол по и против ча совой стрелки относительно горизон- 15 тального положения оси чувствительности акселерометра, после ка .<д го отклонения снимают внешнее воздействие, задают апериодический характер движения подвижной системы при возвращении ее в первоначальное положение и производят замер величины выходного сигнала каждый раэ после возвращения подвижной системы в первоначальное положение, а осевое перемещение деталей опоры производят до достижения минимальной разности выходных сигналов.

На чертеже изображено устройство для .осуществления предлагаемого способа.

Керны 1 опоры установлены на катушке 2 датчика момента (электропружины) акселерометра, подпружиненные подпятники 3 в корпусе акселерометра имеют свободу перемещения в направле- 3 нии вдоль оси 4. Катушка 2 моментного датчика и резистор 5 являются нагрузкой усилителя б акселерометра.

В процессе регулирования трения в керновой опоре акселерометр устанавливают таким образом, чтобы катушка находилась в положении, когда выходная ocb Х-X акселерометра перпендикулярна направлению действия сил земного тяготения, указанных стрелкой 7. В этом случае величина трения в акселерометре определяется суммарной величиной трения обеих опор.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Корректирующими цепями усилителя предварительно обеспечивают апериодический переходный процесс катушки моментного датчика с относительным коэффициентом демпфирования

1...3. Производят поворот керна

1 относительно подпятника 3 путем последовательного задания первоначального отклонения от нулевого положения на одинаковую величину сна- 60 чала по, а затем против часовой стрелки, например, подачей напряжения постоянного тока сначала одной, а затем другой полярности в катушку

2 моментного датчика акселерометра, жестко связанную с кернами, через клеммы 8 от источника постоянного тока, гальванически несвязанного с источником питания усилителя.

После кажцого произведенного отклонения снимают внешнее воздействие (отключают ток) и после возвращения подвижной системы (,катушки с кернами) по апериодическому закону к нулевому положению производят замер величины выходного сигнала с акселерометра вольтметром 9 (с учетом знака). При наличии, трения в опорах из-за неправильной первоначальной установки подпятника относительно керна, что свидетельствует о на- . личии зазора или избыточного натяга в опоре, алгебраическая разница двух сигналов на выходе акселерометра будет значительной. Перемещая подпятник 3, добиваются получения минимальной величины разности выходных сигналов, что соответствует минимальной величине трения в опоре.

Проведение регулировки трения в керновой опоре предлагаемым способом позволяет более точно достигнуть минимальной величины трения в опоре благодаря тому, что повышается чувствительность способа:остаточные сигналы можно замерить сущест- венно точнее по сравнению с замером величины размаха колебаний, а зада- ° ние характера движения подвижной системе акселерометра с закрепленны- . ми на ней кернами по апериодическому . закону с подобранной постоянной времени обеспечивает то, что подвижная система после снятия внешнего воздействия возвращается к нулевому положению н при этом. не может пройти через положение равновесия.

Предложенный способ не .требует высокоточной и сложной. аппаратуры, а начальные отклонения, задаваемые, например, подачей тока в катушку, не ведут к ее перегреву, так как длительность подачи тока каждой полярности не более 1... 2 с.

Таким образом, предложенный способ регулировки керновой опоры повышает точность изделия, позволяет достигнуть минимальной величины трения для любой конструкции акселерометра, выполненного на керновых опорах.

При частотах собственных недемпфированных колебаний подвижных систем акселерометров более 20 Гц и относительном коэффициенте демпфирования в пределах 1...3 время переходного процесса длится доли секунды, что не оказывает существенного влияния на время регулировки акселерометра.

1037185

+ 15В -58

Составитель И. Полунина

Техред A.Áàáèíåö Корректор C. цекмар

4» J:

Редактор В. Лаз аре нко й

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

Эаказ 6002/47 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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