Способ компенсации упругости связи
Патент 281837
Классы МПК
Способ компенсации упругости связи
Иллюстрации
Реферат
1 т
Оибдиотвка 45iн
ОПЙ САН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
281837
Союз Советских
Социелистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29Х1Л967 (№ 1171956/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.1Х.1970. Бюллетень № 29
Дата опубли кования описания 11.XII.1970
Кл. 42с, 36/10
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК G 01с 19, 38
УДК 528.526,6(088.8) Авторы изобретения
А. Ю. Дмитриев, И. П. Подоба и Ф. A. Сумишин
Завод «Арсенал» им. В. И. Ленина
Заявитель
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ УПРУГОСТИ СВЯЗИ
Это обстоятельство можно иопользовать для компенсации упругости, связи упругих подвесов чувствительных элементов прецизионных приборов.
5 Рассмотрим дифференциальные уравнения движения твердого тела при условии, что на точку его подвеса воздействует линейная гармоническая вибрация, направление которой лежит в плоскости горизонта, и на тело на10 ложены упругие вязи.
Эти дифференциальные уравнения могут быть записаны в виде:
Оза" + С а=Мг! ((а+ао) P+ у)
Оф" + (Mgr+ Сз ) р= — Mrj (1)
О у" + (Mgr+ С» ) y=Mrj (n+ao), 15
Я—
Оз— где
e„e—
25 с., с,, с„—
Настоящее изобретение относится к области компенсации погрешностей приборов и может быть применено для компенсации упругости связи в приборах с упругими подвесами.
Известные способы компенсации упругости. связи решают задачу компенсации довольно приближенно.
Предлагаемый спосоо компенсации упругости связи динамически несимметричного тела, подвешенного в виде маятника, отличается тем, что определяют направление одной из тлавных горизонтальных осей тела в положении динамического равновесия колебаний, определенных связью, выставляют направление колебательного движения точки подвеса по этому направлению и приводят в колеоательное движение точку подвеса, накладывая на тело, квазиупругий момент, имеющий |коэффициент пропорциональности, равный по величине и п ротивоположный по знаку коэффициенту пропорциональности упругой связи.
Указанные отличия noseoляют компенсировать более точно упругость связи и упростить схему ее реализации.
Известно, что всякое тело, подвешенное в виде маятника в осциллирующем поле сил вибрации, стремится совместить ось максимального момента инерции с на правлением вибрации. ускорение силы тяжести; момент инерции тела относительно вертикальной оси симметрии тела (ось ); главные моменты инерции тела относительно взаимно перпендикулярных осей, проходящих через точку подвеса тела и перпендикулярных осей симметрии тела (соответственно оси и 11); жесткости упругих, связей, наложенных на тело относительно осей, и ч;
281837 „
) а, Р, у — угловые отклонения тела от-, . и- назвав C,„6 «вибрационной» жесткостью, носит ветственнс; . " " 4 " ния (4) а", Р", У" — Угловые УсскоРевиЯ Дв@кениЯ;:,;ст, .; .,:.:; „, 11.,,,": С,„: ((2:+ (7p) .. (5) тела вокруг:, тех-же-ссей", -- -- -- - М вЂ” масса тела;(Если частота вибрации достаточйо;вели1<а, j — ускорение вибрации точки под- . то с достаточной степенью точ(ности ..въ®ажевеса тела ние (4) можно записать (в, виде: (j= j .sinQt
10) 2 2 2(*
Л j2 01 — e
Й вЂ” круговая частота вибрации, "бр
r — расстояние от точки подвеса до центра тяжести тела, Если же выполняется условие JMgr<:o —.Угол, междУ осЯми q и на- Я(уг((С, а частота виорации невелика, то правлением вибРации. выражение (4) можно приближе)нйо "зсапй15 ь с ., ) с а-гь:Предполагается, что а, II,: у, ао малые величины. Найдем вынужденное д(вижениЕ, твен- . C (fð — —,: — — (7)
M- r j . т (з дого тела по координате а, возникающее за 3 счет вибрации тачки.. падвеса...............,.......... 20.
Для этого найдем вынужденное решение си- Таким ооразом, в каждом конкретном случае стемы (1) по углам Р и у. Это решение с до- возможно подобрать также параметры вибрястаточной степенью точности..будет; . ). с .;ции,; чтобы.:скомпенсировать упругость связи подвеса .по соответствующей координате. ..; ад:,; ЙЕйС)ВИ)ЕЛЬНО, Псдета аВВ ВЫражЕНИЕ (5) В
Q2 а)на+ 5) l первое уравнение системы (1(полу)и)с;
02)т + Сса а= С2((бр (а + C5O) + f (t)
hfrj (z + а()) t=
2 2 2 1 ) ) 2 ) r r ò ij
mgr + G:(1:=(. x f:;. (p .: i ::(: . BA j::ãäå f(t)) —: част.ь., - «вибр.ационного» моменга, Q2
О., ) зависящая явно от времени, вызывающая малые колебания по углу а возле положения равновесия. (6) Подставляя полученные значения для р и ус в первое уравнение системы (1), получим следующее выражение для правой части йервого- уравнения, которое в дальнейшем будем йазывать «вибрационным» моментом.
Обеспечивая конструктивно. совпадение с соответствующей:осью инерции..тела направления вибрац(ии. в положении равновесия..в азимуте. твердого тела, определяемого. жесткостью С, (ао=О), получим
Ы„= ЛГ ((+м а,) )+;)— — М2Р ((< + а2)
hfgr,.+ Q2
gr+ Qx .,g2,:
Q2 1:
q,а+(ф— C,„„)5 = f(t) (2) 45 В случае, когда С. = С,„„, подвес по коордйнате а не обладает уйругостью связи.
|, П р е д.м е т: и.з.а б р.е.т. е; н и я
Способ компенСации унругости еиязи динамически несимметричного тела, (под(веШенног(о в виде маятника, отличающимися тем; что, е lfå - лью упрощения и:повышения точностй ком- пенсации, определяют(направление одной сиз главных горизонтальных осей тела в положении динамического равновесйя колебаний:, отпределейных связью, выставляют напр(авление
- колебательного движейия точки подвеса по этому напра(влению и приводят в колебатель, 1 ное: движение точку подвеса тела, някл(адывая на тело квазиуПругий момент, : имеющий" коэффициеят пронорциойальности; равный апо веЛичине и противонолои<ног(й по знаку коэф-
65 фициенту пропорциональности упругой связи
П(оскольку j = Jmslil Qt а в."выражение (2)
«вибрационнОго» момента входит j2,;. среднее значение «вибрационного» момента Ып, учи1 тьгвая, что среднее значенИе з1пoQt. — будет
2 уи 2у-2 2 Я„ — " ((а+ (с,— с )+(e,— в,)а
+.а.)) .,, . (З) (Af gr + С вЂ” Я1 )(jI(f gr + С вЂ” Q.,Q2)
Обозн)ачи(в
;.; угр,: . ... h12r2j .
m .Ч.——
2 - ."- (С вЂ”,Ср)+(4 —, Ф) а2 (Mgr -+- С- 8,02)(Ìgr + С вЂ” 0 )