Датчик углов наклона с компенсатором влияния инерционных сил

Датчик углов наклона с компенсатором влияния инерционных сил

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

E О ПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

2570 49

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.IV.1968 (№ 1236209/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Х1.1969. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 16.IV.1970

Кл. 42с, 9/02

42с, 25/01

МПК G 01с

G 01c

УДК 528.541(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий пои Совете Министров

СССР

Автор изобретения

5. Г. Смирнов

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела

ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА С КОМПЕНСАТОРОМ

ВЛИЯНИЯ ИНЕРЦИОННЫХ СИЛ

Изобретение касается устройств для определения угловых. отклонений проводников в вертикальных шахтных стволах или горизонтальных путях, в частности, основного элемента подооных устройств — датчика углов 5 наклона с компенсатором влияния инерционных сил.

Известны датчики, которые для устранения влияния инерционных сил выполнены в виде двух спаренных маятников с различными пле- 10 чами качания, взаимодействующих через дифференциальную систему с фрикционным интегратором таким образом, что ведущий и ведомый фрикционные диски интегратора при воздействии инерционных сил на маятники, 15 отклоняющиеся при этом на разные углы от вертикали, сохраняют исходное положение, перемещаясь в одном направлении вдоль оси ведомого диска, который во время раооты не переходит центр ведущего диска. 20

Но у этого датчика из-за механической связи маятников с дифференциальной системой мала чувствительность и сложна компенсационная система.

В предлагаемом датчике углов наклона с 25 целью его упрощения и повышения чувствительности использована оптическая компенсация влияния инерционных сил и выдача угловых данных, позволяющая полностью разгрузить маятник. 30

Массы маятников выбраны одинаковыми, а соотношения приведенных длин {плеч качания) равно 1: 2. Маятники подвешены свободно, независимо один от другого, и на каждом из них размещено по зеркалу, введенному в параллельный ход лучей общей автоколлимационной системы. причем величина плеч качания и массы маятников подобраны так, что зеркало, отражение на котором происходит .в ходе лучей дважды, укреплено на маятнике, угол отклонения которого постоянно в два раза меньше, чем угол отклонения маятника с зеркалом, отражение от которого только однократноо.

Схе»а предлагаемого датчика углов наклона с оптическим компенсатором влияния инерционных сил показана на чертеже.

Датчик с компенсатором состоит из двух маятников 1 и 2, установленных в параллельHbIx осях 8 и 4 качания. Маятники демпфируются воздушными демпферами 5 и б. На полочках маятников закреплены плоские зеркала 7 и 8. Для регулировки угла наклона зеркал служат гайки и контргайки 9 — 12, перемещаемые вдоль винтов 18 и 14.

Гайки и контргайки 15 и 1б при перехтещении их вдоль винта 17 во время регулировки компенсатора смещают центр тяжести вдоль маятника.

, . 2,57049

Редактор М. В. Афанасьева Корректор Г. С. Мухина

Составитель Ферштман

Подписное

Тираж 480

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 74315

Оптическая схема автоколлимационная.

Она содержит источник света 18, от которого лучи идут на диафрагму 19 в виде круглого отверстия; расходящимся пучком свет попадает на объектив 20, после которого лучи параллельным пучком идут на плоское зеркало

7 маятника 1. Отразившись от этого зеркала, параллельный пучок лучей идет на зеркало 8, от которого отражается и снова попадает на зеркало 7 и объектив 20. Объектив собирает световой пучок в фокальную плоскость в виде светового пятна.

Чтобы световое пятно не проектировалось на диафрагму, она вместе с источником света смещена от оптической оси в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа.

При изменении наклона на угол а маятники с зеркалами поворачиваются вокруг осей также на угол а. При этом параллельный пучок пучей после двукратного отражения от зеркала 7, отклоняется на угол 2а. Световое пятно, спроектированное в фокальную плоскость объективом 20, смещается на величину

l=jtg2n, где j — фокусное расстояние объектива 20. При изменении наклона на угол а параллельный пучок лучей после двукратного отражения от зеркала 7, отклоняется тоже на угол — 2а.

Действие оптического компенсатора влияния инерционных сил заключается в том, что при ускорении маятник 1 с зеркалом 7 поворачивается на угол а вокруг оси 8, а маятник

2 с зеркалом 8 — на угол 2а вокруг оси 4.

В этом случае параллельный:пучок лучей

4 после двукратного отражения от зеркала 7 не отклоняется от первоначального положения и световое пятно в фокальной плоскости не смещается. Достигается это подбором массы

5 и расстояния от оси поворота 8 до центра тяжести маятника 1.

Демпфирование следует отрегулировать так, чтобы подход к положению равновесия маятников был апериодическим, а время подхода

10 к положению равновесия — одинаковым.

Предмет изобретения

1. Датчик углов наклона с компенсатором ,влияния инерционных сил, выполненный в ви15 де.пары установленных на параллельных осях маятников с различными плечами качания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции датчика с компенсатором и повышения его чувствительности, маятники под20 вешены свободно, независимо один от другого и на каждом из них размещено по зеркалу,,введенному в параллельный ход лучей общей автоколлимационной системы, причем величина плеч качания и массы маятников подо25 браны так, что зеркало, отражение на котором происходит в ходе лучей дважды, укреплено на маятнике, угол отклонения которого постоянно в два раза меньше, чем угол отклонения маятника с зеркалом, отражение от ко30 торого только однократно.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что массы маятников выбраны одинаковыми, а соотношение приведенных длин (плеч качания) равно 1: 2.