Маятниковый датчик угла наклона

 

Изобретение относится к измеригельной технике и позволяет повысить точность измерений путем повышения эффективности демпфирования. На дополнительном маятнике 3 симметрично размещены стойки 5 и лопасти-заслонки 6. При воздействии ускорения на ось 2 происходит поворот лопастейзаслонок 6 относительно основного маятника 1, приводящий к уменьшению сечения на входе жидкости в радиальный зазор. Отклоненный дополнительный маятник 3 возвращается в исходное положение под действием разности усилий пружин 7, соединенных со стойками 5 и двумя подшипниками 9. При больших ускорениях лопасти-заслонки 6, упираясь в стенку полости, создают кратковременный тормозящий момент от контактного трения. 2 ил. (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (51)4 С 01 С 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3809568/24-10 (22) 06. 11.84 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72) Б.Ш.Шефтель (53) 528.541 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 168895, кл. G 01 С 9/12, 30.09.30.

Авторское свидетельство СССР № 1065688, кл. С 01 С 9/12, 15.12.81. (54) МАЯТНИКОВЫЙ ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА (57) Изобретение относится к измеригельной технике и позволяет повысить точность измерений путем повышения эффективности демпфирования. На дополнительном маятнике 3 симметрично размещены стойки 5 и лопасти-заслонки 6. При воздействии ускорения на ось 2 происходит поворот лопастейзаслонок 6 относительно основного маятника 1, приводящий к уменьшению сечения на входе жидкости в радиальный зазор. Отклоненный дополнительный маятник 3 возвращается в исходное положение под действием разности усилий пружин 7, соединенных со стойками 5 и двумя подшипниками 9. При больших ускорениях лопасти-заслонки 6, упираясь в стенку полости, создают кратковременный тормозящий момент от контактного трения. 2 ил.

1312387

Изобретение относится к измерительной технике и устройствам управления.

Цель изобретения — пЬвышение точности измерений путем повышения эффективности демпфирования.

На фиг.1 изображен датчик, вид сбоку, разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Ф

Маятниковый датчик угла наклона состоит из корпуса и цилиндрической полости, заполненной демпфирующей жидкостью, основного маятника 1, подвешенного к корпусу на оси 2, совпадающей с осью цилиндрической полости, дополнительного маятника 3 закрепленного на дополнительной оси, укрепленной в основном маятнике параллельно оси 2 и ниже центров масс основного и дополнительного маятников, преобразователя угла поворота корпуса относительно основного маятника в электрический сигнал, двух . стоек 5 и двух лопастей-заслонок 6, симметрично установленных на допопа нительном маятнике и обращенных в стороны вращения, пружин 7,, закрепленных концами на стойках 5 и втулках 8, каждая из которых напрессована на один из двух шарикоподшипников

9, насаженных на ось 2> в верхней части полости закреплена продольная перегородка 10.

Жесткость пружин 7 минимальна и обеспечивает возврат дополнительного маятника 3 в вертикальное положение при его максимальном наклоне. Масса и жесткость пружин 7 дополнительного маятника должны обеспечивать частоту его колебаний, примерно равную дву- 40 кратной частоте основного маятника.

Радиальные и максимальные торцовые зазоры между стенками. полости и маятниками, а тажке между маятниками должны быть более двойной толщины пограничного слоя жидкости при максимальной скорости поверхностей маятников относительно жидкости в зазорах при стационарных условиях работы датчика. 50

Величина торцовых зазоров уменьшается к оси 2. Поверхности дополнительного маятника, обращенные в стороны вращения, имеют обтекаемую форму. 55

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии ускорений, воздействующих на датчик, пружины 7 удерживают дополнительный маятник в верхнем вертикальном положении. Измеряемое вращение датчика с объектом при наличии перегородки в полости сопровождается перетеканием жидкости через радиальный и торцовые зазоры маятника и через зазоры между маятниками. При этом смещение маятников от вертикали не превосходит заданной допустимой величины для предельной частоты и амплитуды измерений, что обеспечивается величиной зазоров.

Под воздействием ускорения на ось 2 основной 1 и дополнительный 3 маятники отклоняются от вертикали в сторону, противоположную ускорению.

Основное усилие от инерционной массы дополнительного маятника передается через пружины 7 на ось 2, так как центр массы дополнительного маятника значительно ближе к оси 2, чем к оси

4. При этом нарушается равновесие пружин 7. Благодаря повороту дополнительного маятника относительно отклоненного основного в одном направлении начальная амплитуда центра масс всей системы превышает амплитуду основного маятника и, следовательно, выходной сигнал преобразователя угла поворота основного маятника относительно корпуса будет уменьшен по сравнению с аналогичными датчиками, имеющими только основной маятник.

Отклонение положения дополнительного маятника относительно основного сопровождается поворотом лопастейзаслонок 6 относительно основного маятника и уменьшением сечения на входе жидкости в его радиальный зазор. Это также способствует существенному уменьшению начальной амплитуды отклонения основного маятника, так как при этом увеличивается сопротивление перетеканию жидкости через радиальный зазор и возрастает разность давлений жидкости на маятник, При уменьшении цействия ускорения на маятники под действием разности усилий пружин 7 дополнительный маятник возвращается к исходному положению, à затем по инерции наклоняется в протйвоположную сторону, опережая основной маятник благодаря большей частоте колебаний. При этом другая лопасть-заслонка 6 перекрывает вход в радиальный зазор при скорости основного маятника, близкой к максимальной.

При действии больших ускорений конец лопасти-заслонки упирается в

1312387

Составитель В.Лыков

Техред А.Кравчук Корректор А.Ворович

Редактор В.Петраш

Заказ 1960/38 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 стенку полости, создавая кратковремен Iblff дополнительный тормозящий момент от контактного трения, уменьшающий угол раскачки маятников. формула и з о б р е т е н и я

Маятниковый датчик угла наклона, содержащий корпус, цилиндрическую полость с перегородкой, заполненную демпфирующей жидкостью, основной маятник, подвешенный к корпусу на оси, совпадающей с осью симметрии цилиндрической полости, дополнительный маятник, подвешенный к основному на дополнительной оси и преобразователь угла поворота корпуса относительно основного маятника в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем повышения эффективности демпфирования, он снабжен двумя пружинами, двумя стойками и двумя лопастями-заслонками, а также закрепленными на оси двумя подшипниками, причем дополнительная ось закреплена на основном маятнике центров масс основного и дополнительного маятни10 ков, две стойки и две лопасти-заслонки симметрично закреплены на Дополнительном маятнике, две пружины соединены концами соответственно с двумя стойками и двумя подшипниками, при этом основной и дополнительный маятники, а также две лопасти-заслонки выполнены с зазором относительно цилиндрической полости.