Патент ссср 164136

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К аВТОРСИОМ СВИДЕтЕЛЬСТВ

Союз Советских

СОциелистицеских

Республик

Кл. 42d 31о

21е, 11zo

Заявлено 24.IV.1963 г. (¹ 832864, 26-10) с присоединением заявок № 832863/26-10 и 840652/26-10

МПК G 01d

G 01г

Ге уды,. т еииый кОмитет пО делим

8306pетеиий и бткрыти 1 СССР

Опубликовано 30.VII.1964 г. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 26Х111.1964 г.

Автор изобретения

T. Ш. И1агдыр

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

ЗАВИСИМОСТИ ДВУХ ВЕЛИЧИН

Подписная грута 115

Известны устройства для регистрации функциональной зависимости двух величии, содержащие автономный магнитоэлектрический вибратор, установленный на вращающемся валу или укрепленный на оси рамки другого автономного вибратора. Угол поворота такого вибратора соответствует одному из аргументов, в то время как другой элемент задается электрическими сигналами, подаваемыми на входные контакты вибратора.

Эти устройства, содержащие также источник света и экран с неподвижным фотоматериалом, не позволяют вести запись при любом угле поворота в пределах 2л.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что источник света укреплен на валу, зеркальце шлейфа размешено под углом 45 к оси вала и направлению светового потока от источника света, а в корпусе вибратора прорезаны два оконца: одно— вдоль оси вращения вала, второе под углом 90 к первому. Устройство осуществляет запись при любом угле поворота в пределах 2л.

Для записи в системе декартовых координат зеркальце и источник света могут быть размещены на оси вращения вала, а экран выполнен цилиндрическим и расположен коаксиальпо оси вращения вала.

Для записи в полярной системе координат зеркальце размещается на торце оси вращения вала, источник света устанавливается в канале, параллельном оси вращения вала, так что световой поток от источника света

5 попадает на зеркальце шлейфа после отражения от направляющего зеркала, установленного в том же канале, что и источник света.

Кроме того, для уменьшения влияния вра10 щения вибратора на точность регистрации, на внутренней части корпуса вибратора можно установить горизонтальные ребристые перегородки и вблизи горизонтальной оси вибратора укрепить сильфонпые баллончики.

15 Такое выполнение внбратора исключает общее циркуляционное движение демпфирующей жидкости относительно корпуса вибратора, а тем самым ее влияние на угол поворота шлейфа, и одновременно предохраняет

20 от разрывов жидкости в области горизонтальной оси, так как расширение баллончиков за счет внутреннего давления компенсирует центробежное перемещение жидкости.

На фиг. 1 изображена принципиальная

25 схема устройства для записи в системе декартовых координат; на фиг. 2 — принципиальная схема подобного устройства для записи диаграммы крутящий момент — угол закручивания; на фиг. 3 — принципиальная

30 схема устройства для записи в полярной с»164136 стеме координат; на фиг. 4 — схемы, поясняющие процесс. записи в полярной системе координат; на фиг. 5 — вариант конструктивного выполнения вибратора в трех проекциях.

Вал 1 может проворачиваться вокруг своей оси, На валу установлен вибратор 2 так, что ось его под прямым углом пересекает ось вала. Центр плоскости его зеркальца 8 расположен на пересечении осей вала и вибратора.

Луч падает вдоль отверстия 4 вала от устацовленного на вале источника света б на зеркальце 8 вибратора примерно под углом

45". Отразившись от него, луч попадает на цилиндрическую поверхность экрана б, ось которой коаксиальна оси вала.

При проворачивании вала вокруг своей оси вместе с вибратором луч, отраженный от зеркальца, будет описывать на экране линии, дающие развертку одной координаты (угла поворота). При проворачивапии зеркальца вокруг оси вибратора от подаваемых на шлейф электрических импульсов, луч будет описывать на экране линии, перпендикулярные к первым, дающие развертку второй координаты. При совместных поворотах зеркальца относительно обеих осей, отраженный луч запишет на экране соответствующую диаграмму. Для записи диаграммы «крутящий момент — угол закручивания» при кручении материала испытуемый образец (вал 1) устанавливают между передающим крутящий момент захватом 7 (см. фиг. 2), на котором установлен вибратор 2, и удерживающим захватом 8, на динамометрической части которого наклеен тензометрический датчик 9. Сигналы от датчика подаются на шлейф вибратора.

Для записи различных диаграмм в полярной системе координат (см. фиг. 3) зеркальце 8 шлейфа вибратора 2 располагают на торце оси вращения вала 1 так, что отражающая плоскость его образует с осью вала угол в 45 . Источник света б размещен на валу в специальном канале 10, параллельном оси вращения.

Луч падает вдоль канала 10 от установленного в нем источника света 5 вначале на направляющее зеркало 11, а затем на зеркальце вибратора и, отразившись от него, попадает на поверхность плоского экрана 12, который расположен перпендикулярно к оси вала.

При поворачивании вала вокруг своей осн вместе с вибратором луч, отраженный от зеркальца, будет описывать на экране линии, дающие развертку одной координаты (угла поворота, т. е. полярного угла ср). При поворачивании зеркальца вокруг оси вибратора от подаваемых на шлейф электрических импульсов луч будет описывать на экране ли5

15 г0 г5

Зо

60 нии, перпендикулярные к первым, дающие развертку второй координаты — радиуса век- тора р. При совместных поворотах зеркаль- 65 ца относительно обеих осей, отраженный луч запишет на экране соответствующую диаграмму в полярных координатах.

Луч, падающий от источника света параллельно оси вала, отразившись от направляю. щего зеркала, попадает на зеркальце вибратора. Когда оно находится в нулевом положении (см. фиг. 4,а), луч, отражаясь от него, попадает в центр экрана.

При подаче электрического сигнала зеркальце поворачивается вокруг оси шлейфа вибратора, Угол отклонения луча, зависящий от угла поворота и зеркальца, пропорционален величине подаваемого сигнала (см. фиг. 4, а,б,в и г). При повороте зеркальца записывается величина радиуса вектора р, которая будет пропорциональна удвоенному углу поворота зеркальца относительно оси шлейфа вибратора. Поворот зеркальца шлейфа вибратора при вращении вала будет определять собой величину полярного угла ср.

В предложенном устройстве (его различных модификациях) вибратор находится во вращении, поэтому его конструкция несколько изменена (см. фиг. 5). На внутренней части корпуса 18 вибратора установлены горизонтальные ребристые перегородки 14, которые предназначены для приведения демпфирующей жидкости, полностью заполняющей внутренний объем, в синхронные движения с корпусом. В противном случае во время резких проворачиваний корпуса вокруг горизонтальной оси 0-0, за счет инерции она оказывала бы давление на шлейф в противоположных направлениях в его верхней и нижней части. Образовавшийся момент от давления жидкости на шлейф вызвал бы нежелательный поворот зеркальца вокруг горизонтальной оси, т. е. искажение записи в соответствующем направлении. Благодаря ребристым перегородкам вместо общего циркуляционного движения жидкости относительно корпуса образуется целый ряд внутренних потоков, заключенных между перегородками, Эти потоки благодаря смещенному положению перегородок преобразуются в продольные перемещения жидкости около оси шлейфа, вызывая вдоль пее чередующиеся области разрежений и сжатий, которые меняются местами в зависимости от направления проворачивания. Такие потоки не скажутся на результатах, так как они не влияют на движения шлейфа. Предохранение от разрывов жидкости в области горизонтальной оси во время проворачиваний за счет центробежных сил обеспечивают специальные сильфонные баллончики 15, заполненные под некоторым давлением газом (или другие устройства). Расширение их за счет внутреннего давления скомпенсирует отходящую от центра жидкость.

Возможность получения развертки на угол

2л за счет вращения вибратора вокруг горизонтальной оси 0-0 обеспечивается двумя дополнительными оконцами 1б, расположен164136 ными в той же горизонтальной плоскости, что и обычное оконце 17. В одно из оконец

1б лучи от источника света б падают вдоль оси 0-0 на зеркальце вибратора примерно под углом 45 . Отразившись от зеркальца, луч выйдет через другое оконце 1б. При вращении вибратора вокруг оси 0-0 отраженный луч будет описывать конические поверхности, которые при пересечении с цилиндрической поверхностью коаксиально установленного экрана запишут на нем круговые линии. При совместных вращениях зеркальца с вибратором относительно оси 0-0 и зеркальца относительно оси шлейфа, при подаче на последний электрического сигнала, отраженный луч запишет на экране соответствующий график.

Предмет изобретения

1. Устройство для регистрации функциональной зависимости двух величин, содержащее автономный магнитоэлектрический вибратор, установленный на вращающемся валу,, угол поворота которого соответствует одному из аргументов, в то время как другой аргумент задается электрическими сигналами, подаваемыми на входные контакты вибратора, источник света и экран с неподвижным фотоматериалом, о тл и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью осуществления записи при любом угле поворота в пределах 2к, источник света укреплен на валу, зеркальце шлейфа размещено под углом 45 к оси вала и направлению светового потока от источника света, а в корпусе вибратора прорезаны два оконца: одно — вдоль оси вращения вала, второе — под углом 90 к первому.

2. Устройство по п. 1, предназначенное для записи в системе декартовых координат, от1о л и ч а ю щ е е с я тем, что зеркальце и источник света размещены на оси вращения вала, а экран выполнен пилиндрическим и расположен коаксиально оси вращения вала.

3. Устройство пс и. 1, предназначенное для

15 записи в полярной системе координат, отл и ч а ю щ е е с я тем, что зеркальце размещено на торце оси вращения вала, источник света установлен в канале, параллельном осн вращения вала. так что световой поток от

20 источника света попадает на зеркальце шлейфа после отражения от направляющего зеркала, установленного в том же канале, что и источник света.

4. Устройство по пп. 1, 2 или 1, 3, отл и25 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения влияния вращения вибратора на точность регистрации, на внутренней части корпуса вибратора установлены горизонтальные ребристые перегородки и вблизи горизонтальной

50 оси вибратора укреплены сильфонные баллончики.

164136 о, 5

Составитель !О, Ферштман

Техред Т. П, Курилко

Корректор Г, Е. Опарина

Редактор И. Г. Карпас

Заказ !959/!5 Тираж !275 Формат бум. 60X90>/8 Объем 0,44 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИ!!Г!!! Государственного комитета по делам изобретении и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2.