Центрифуга

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (u)838590 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 190979 (21) 2823117/18-10 с присоединением заявки Йо 2824025/10 (23) Приоритет

Опубликовано 1 0881. Бюллетень N9 22 (51)М. Кл з

С 01 P 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК ЬЗ1.788

Г088 ° 8) Дата опубликования описания 150 81

D Я. Андрейченко, .В.A. Волошинов, В.И.Караэин, В.Г.Колесников, В.В.Самсонов и В.Н.СокоМюк (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина (71) Заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА

Изобретение относится к измери-тельной техникЕ, в частности к устройстващ для проверки и градуировки акселерометров.

Известны центрифуги для проверки акселерометров, содержащие ротор с вертикальной осью вращения, выполненный в виде платформы коробчатого сечения, привод ротора и установочное приспособление для крепления акселерометра, жестко связанное с ротором j1j .

При высоких требованиях к точности приходится учитывать отклонения оси чувствительности акселерометров из-за прогиба ротора под действием веса рабочего плеча самого ротора, установочного приспособления и проверяемой аппаратуры, а также вследствие изменения величины прогиба и растяжения плеча ротора под действием центробежных сил.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является центрифуга, содержащая ротор с вертикальной- осью вращения, привод, приспособления для установки испытуемых приборов и компенсирующие механизмы f21.

В этом устройстве компенсации подлежат силы, растягивающие плечо ротора и полностью игнорируются деформации его изгиба.

Данные центрифуги не учитывают возможные смещения центра тяжести . проверяемых приборов относительно их геометрического центра, и обладают ограниченными воэможностями регулировки.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения ускорения.

Цель достигается тем, что каждый

15 иэ расположенных внутри ротора симметрично относительно его оси вращения компенсирующих механизмов выполнен в виде двух цилиндрических обойм, соединенных тягами с проти20 воположными торцовыми стенками ротора и связанных друг с другом осью, на которой закреплена направляющая с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой. КОмценси25 рующий механизм выполнен в виде цилиндрической обоймы, внутри кото-, рой расположена ось с направляющей и дополнительной массой, причем обой ма установлена в кольцевых направляющих с возможностью перемещения

838590 вдоль продольной оси ротора и разворота в горизонтальной плоскости.

Также в центрифугу введен узел регу лировки длин тяг.

На фиг.1 и 2 представлена конструктивная схема устройства, первый вариант; на фиг. 3 и 4 — то же, второй в ариант.

Центрифуга включает в себя двига-тель 1 (фиг. 1 и 2), который несет шпиндель 2, закрепленный в подшипниках 3. Шпиндель несет ротор 4 с приспособлением для установки испытуемых приборов 5. Во внутренней по лости ротора расположены цилиндрические обоймы б, соединенные тягами

7 с торцовыми стенками ротора и свя- 15 занные друг с другом осью 8. Вдоль этой оси по шпонке 9 может смещаться и фиксироваться на заданном расстоянии от вертикальной оси сечения ротора с помощью винта 10 направляю- 20 цая 11 с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой 12.

Эта дополнительная масса может перемещаться в пазах направляющей и фиксироваться с помощью гаек 13. Вся 25 ось с направляющей и дополнительной массой может быть повернута относительно вертикальной оси ротора на угол + 9 и зафиксирована в данном положении.

Компенсирующий механизм расположен во внутренней полости ротора 14 центрифуги (фиг.3 и 4),имеющей вертикальную ось вращения.15, и состоит из цилиндрической обоймы 16, соединенной тягами 17, и через узел регулировки 18, позволяющей изменять длину тяг 17, с торцовыми стенками ротора. С помощью узла регулировки 18 обойма 16 смещается вдоль продольной оси ротора ХХ в кольцевых 40 направляющих 19. Дополнительная масса 20, закрепленная в вертикальной направляющей 21 с помоцью болтов

22, имеет возможность смещаться вдоль оси 23 по направляюцей шпонке 24 и 45 фиксироваться болтом 25. Ось 23 устанавливается в обойму 16 с помощью двух пальцев 26, имеющих правую и левую резьбы и фиксируется гайками 27, Обойма 16 разворачивается в горизонтальной плоскости в кольцевых направляющих 19 на угол Ч и фиксируется поджимными планками 28.

Конструкция узла регулировки 18, регулирующего длину тяг 17,.определяется видом тяг (гибкие или жесткие) .и в данном случае не рассматривается.

Устройство по первому варианту работает следующим образом (фиг.1и 2).

Центр массы установочного приспособления и испытуемого прибора на- 60 ходится на некотором расстоянии от продольной оси ХХ ротора. При вращении вследствие действия центробежной силы F и изгибающего момента

М, развивающихся от массы, 65 испытуемого прибора, установочного приспособления, плеча ротора, увеличивается величина прогиба ротора относительно оси УУ. Они должны быть скомпенсированы центробежной силой

Р и изгибающим моментом М. „, развивающихся от массы компенсируюцего механизма. Для этого необходимо повернуть ось 8 с закрепленной на ней в направляющей 11 дополнительной массой 12 на угол + 4 от вертикальной оси 22. Центробежная сила Р и изгибаюций момент М . относитель2. i но оси УУ, развивающиеся от дополнительной массы 12, направляющей 11, оси 8, обойм б, должны скомпенсировать центробежную силу F„ и изгибающий момент И„„, если л

Млч М2ч (1)

Варьируя значениями дополнительной массы и расстоянием ее центра от центра оси обоймы, нетрудно подобрать такую величину угла Ч, при которой будут выполнены условия (1) при любом значении скорости вращения центрифуги.

Одновременно с компенсацией момента, изгибающего ротор относительно оси УУ, предлагаемый вариант конструкции позволяет компенсировать и изгибающий И.1 относительно оси ZZ, возникающий в случае смещения центра тяжести испытуемого прибора на некоторое расстояние от оси ZZ ротора.

С этой целью дополнительную массу 12 сдвигают в противоположную сторону от оси ZZ на такое расстояние, при котором момент И, создаваемый компенсирующим механизмом вокруг оси ZZ, уравновешивает изгибающий момент Ил-, т.е.

И qz= Иgz, (2)

Устройство по второму варианту работает следующим образом фиг. 3 и 4 .

Предположим, что центр тяжести испытуемого прибора не совпадает с.его. геометрическим центром и отстоит на некотором расстоянии от осей ХХ, УУ, ZZ ротора. Тогда в результате вращения центрифуги от массы проверяемого прибора развивается центробежная сила F, создающая изгибающие моменты И,1ч и И., относительно осей Уу и ZZ.

С помощью узла регулировки 18 центр обоймы 16 совмещается с осью чувствительности. прибора. При пово-. роте оси 23 от оси XX ротора центрифуги на угол < изменяется расстояние между центром тяжести дополнительной массы и осью вращения ротора 14.

Центробежная сила F,i и изгибающие моменты М Ч и И от дополнительной массы 20 относительно осей УУ и ZZ центробежная сила F. от массы обоймы

16, а также центробежная сила Г4 и изгибающий момент И„1 от массы оси

838590

23 относительно оси ZZ компенсируют центробежную силу F,, создаваемую массой плеча ротора, а также центробежную силу F„ и изгибающие моменты N„> и М ., т.е. н.,у = н, н = 22 + gz (3)

Варьируя значениями величины дополнительной массы и расстоянием между ее центром тяжести и центром обоймы 16, нетрудно подобрать такую величину угла Ч, при котором выполняются условия (3) при любом значении скорости вращения центрифуги.

Формула изобретения

1. Центрифуга, содержащая ротор с вертикальной осью, привод, приспособление для установки испытуемого прибора и компенсирующие механизмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности воспроизве дения ускорения, каждый иэ расположенных внутри ротора симметрично относительно его оси вращения компенсирующих механизмов выполнен в виде двух цилиндрических обойм, соединенных тягами с противоположными торцовыми стенками ротора и связанных друг с другом осью,на которой закреплена направляющая с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой.

2. Центрифуга по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что компенсирующий механизм выполнен в виде цилиндрической обоймы, внутри которой . расположена ось с направляющей и дополнительной массой, причем обойма установлена в кольцевых направ. ляющих с возможностью перемещения вдоль продольной оси ротора и разворота в горизонтальной плоскости.

3. Центрифуга по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в нее введен узел регулировки длин тяг.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 300829, кл. G 01 Р 15/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

25 Р 378771, кл. С 01 Р 21/00, 1973.