Способ подвеса чувствительного элемента
О Il И С А Н И Е ()637678
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВИЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 28.02.77 (21) 2455998/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано15.12.78.Бюллетень № 46 (45) Дата опубликованйя описания 18.12.78
2 (5l) М. Кл.
G 01 Р 19/06
Государственный номнтет
Совета Мнннотров СССР оо делам нэоорвтвннй н отнрытнй (53) УДК 5:.Ö 767 (088.8) (54) СПОСОБ IIOQBECA ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО
ЭЛЕМЕНТА
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для подвешивания чувствительных элементов, например инерционных масс акселерометров, вращающихся роторов и T. u.
Известен магнитостатический подвес с механическим центрированием, содержащий корпус, центрирующий торсион с подвеской, расположенный между полюсами парных магнитов и подключенный к источнику пе ременного напряжения (l) . Это устройст10 во дпя реализации известного способа характеризуется отсутствием жесткости по вертикальной оси подвеса и необходимостью создания определенной подъемной силы с помощью магнитных полей. Наиболее близ15 ким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подвеса врапгающегося ротора в поле постоянного магнита (2) . Он заключается в том, что подвешиваемый ротор
20 вращают относительно оси магнитного поля по круговой траектории, центр которой проходит через ось поля, закручивают ротор относительно его центра тяжести в момент вывода Но расчетную траекторию и поддерживают орбитальное движение подбором параметров электромагнитного поля.
Однако малая радиальная жесткость, неуо тойчивость и значительная подверженность влиянию внешних электромагнитных полей снижают точнос-.ь.
Ееля увеличения точности и расширения. функциональных возможностей предлагает» ся чувствительный элемент, выполненный в виде тороида, разгонять до скорости вращения, при которой возникающий гироскопический момент уравновешивает суммарный момент сил трения и тяжести.
В начальном положении подвешиваемый невращающийся чувствеетельный элемент
1 лежит на упоре (см. чертеж). При разгоне чувствительного элемента одним из известных способов (электромагнитным полем, пневматическим, реактивным и др.) с помощью приводного устройства 2 до корости ЕВЕ чувствительный элемент цент робежными силами прижимается к стерж637678 »= (Я + î (g) где CI - внутренний диаметр тороида
О ц) (6)
Подставляя выражения (4) и (6) в формулу (5), получаем
<И г или при выполнении условия
2 ЯЯ
"к„ " (8) (т.е. при быстрых скоростях вращения)
2К Ad
КФе (9)
Под действием только сил тяжести и трения чувствительный элемент за время
1о опустился бы вниз на величину
45 равную . р о > (10) (7) ню 3 в точке A. При этом возникающия кинетический момент
H=3ur (1) направлен так, как показано на рисунке, а момент инерции J чувствительного эле мента относительно оси AZ, по определению, пропорционален его массе
3= K&&m „ о где К, — коэффициент, зависящий от формы.
В силу несовпадения центра тяжести
О с точкой А подвеса вес Q tng на плече ОА - Ь создает вращающий момент
)Щ а g Q (3) который вызывает процессию Я, равную
1ЯЯЯ дю К (4), Ф 20
Направление угловой скорости процеосии таково, что набегающий край всегда поднимается, и точка А соприкосновения чувствительного элемента со стержнем перемещается вверх по винтовой линии. Подьем за период 3о обращения (шаг винта) составляет где ускорение% силы трения при коэффициенте трения чувствительного элемента о стержень К равно .
Frð г
Р тр (11)
Тогда
» 21K (12)
Из равенства g u g определяется угловая скорость W вращения, .необходимая для подвешивания
Подкоренное выражение всегда положительно, так как всегда дг 4И
4 3
Следовательно, подбором скорости вра» щения можно добиться подвешивания любого тороидального чувствительного элемента.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет выполнять подвес чувствительного элемента без традиционно использу емых опор и различных поддерживающих полей, что повышает точность и расширяет функциональные возможности подвеса.
Формула изобретения
Способ подвеса чувствительного элемента, выполненного в виде тороида, размещенного на стержне, включающий приведение его во вращение, о т л и ч а ю « шийся тем, что, с целью увеличения ,точности и расширения функциональных возможностей, чувствительный элемент вращают со скоростью, при которой возникающий гироскопический момент уравновешивает суммарный момент сил трения
1и тяжести.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
К 459669, кл. 501 C 19/16, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 323657, кл. G 01 С 19/10, 1969.
637678
Составитель В. Ковнисаренко Редактор Л. Тюрина Техред Л. Алферова Корректор H. Золо товская
Заказ 7159/50 Тираж 1070 Подписное
IlHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
