Патентно-те;^^;? "^1^мбиблиэ ':-7iaб. г. смирнов

Патентно-те;^^;? "^1^мбиблиэ ':-7iaб. г. смирнов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

284327

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

N АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

GoNs U0B6TGKNR

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 42с, 25/01

Заявлено 17.1,1969 (№ 1297036/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 14.1.1971

МПК G 01с 9/16

УДК 528.541(088.8) йомитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР цСЕСО

ggEgHO- ;:,л

БИБИ .

Автор изобре гения

Б. Г. Смирнов

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт маркшейдерского дела горнои геомеханики и

ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА

<з

ЕИР

Изобретение относится к области маркшейдерского приборостроения и может быть использовано, в частности, в профилографах для выдачи интегрирующему звену угловых данных с исключением ошибок, вызванных ускорениями прп перемещении профилографа с изменяющейся скоростью.

Известны устройства для определения углов наклона, снабженные механическими компенсаторами для исключения влияния ускорений на результаты измерений.

Известны также датчики углов наклона маятникового типа с компенсаторами влияния инерционных сил, выполненными в виде подвижной катушки — рамки с обмоткой, находящейся в однородном магнитном поле.

Преимущество описываемого датчика состоит в том, что он имеет более простую конструкцию, не связан с колесом тележки профилографа и позволяет практически компенсировать влияние инерционных спл.

Это достигается тем, что компенсатор датчика выполнен в виде упругой пластины, нижний конец которой прикреплен к измерительному маятнику вблизи ос» его поворота, а на верхнем конце закреплен груз, причем выполнено условие, что meit ) m /е и где: т, и mg — грузы маятника и компенсатора, l, и 1 — приведенные длины маятнпка и упругой пластины, 5 Е, b, h — модуль упругости, ширина и толщина упругой пластины. соответственно, / — ускорение силы тяжести.

10 На фиг. 1 показана консгруктивпая схема описываемого датчика; на фиг. 2 — принцип действия компенсатора.

Датчик содержит маятник 1 массой т, и расстоянием от оси О подвеса до центра его

15 тяжести, равным lf. На верхнем конце маятника 1 жестко укреплена упругая пластинка 2 с грузом 8 массой m на верхнем ее конце.

Расстояние от оси О подвеса до центра тяжести массы т равно lq.

2п Регулировка компенсатора производится перемещением вдоль установленного на маятнике 1 винта 4 и гаек 5, б. Винт 7 с контргайкой 8 служит для регулировки наклона зеркала 9, жестко закрепленного на маятнике 1 при юсти25 ровке датчика, что осуществляется смещением центра тяжести маятника при ввиччпвании или вывинчивании винта 7. Для демпфирования использован жидкостный демпфер. В качестве демпфирующей жидкости можно использовать, S0 например, полиметилсилоксановую, которая

284327 заполняет корпус 10 датчика. Для выхода пузырьков воздуха при заливке датчика служит отверстие, закрываемое после заливки винтом

11 с прокладкой 12. Для устранения разности давлений при изменении температуры служит эластичная диафрагма И, прижимаемая резьбовым кольцом 14. Степень успокоения маятника 1 регулируют изменением площади сопротивления маятника перемещением двух шторок 15, закрепляемых винтами 1б. Для повышения чувствительности маятника к измерениям углов наклона использованы упругие подвески 17. Маятник на подвесках 17 удерживают два кронштейна 18, закрепленные на крышке 19 корпуса 10 датчика. Крышка 19 через прокладку 20 прикреплена винтами 21 к корпусу 10. Выдачу условных данных осуществляют IIQ автоколлимационной схеме, объективом которой служит линза 22, закрепленная через уплотняющую прокладку 28 резьбовым кольцом 24.

Из фиг. 2,а видно, что для работы датчика углов наклона маятникового типа нужно соблюдать следующее неравенство: лгА) пгг1г

mzlz ) m j

Для того, чтобы маятник сохранил свое положение при действии на него ускорений, требуется, чтобы сумма моментов относительно оси поворота О маятника была равна нулю.

Это достигается тем, что при ускорениях под действием силы инерции, изгибается упругая пластина с укрепленным на верхнем ее конце грузом массой тг до того момента, пока сила инерции F> не уравновесится силой упругости пластины. При этом центр тяжести груза массой тг отойдет от своего нормально занимаемого положения на величину f, при которой сумма моментов относительно оси поворота 0 будет равна нулю.

Для нормальной работы датчика с компенсатором необходимо выполнить неравенство:

5 т,l,(ò,l, и равенство з

Д1, з

10 Кроме этого необходимо, чгобы скорость v перемещения груза компенсатора была значительно больше скорости vz перемещения груза измерительного маятника. Это достигается различной степенью успокоения этих грузов.

Предмет изобретения

Датчик углов наклона, содержащий корпус, измерительный маятник и механический ком20 пенсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и более эффективной компенсации влияния инерционных сил, в нем компенсатор выполнен в виде упругой пластины, нижний конец которой прикреплен к изме25 рительному маятнику вблизи оси его поворота, а на верхнем конце закреплен груз, причем выполнено условие, что т,1,)тг1г р

m,l, — 4:и,1 — т,l, = О, Ebb"

30 где: т, и тг — грузы маягника и компенсатора, l, и 1г — приведенные длины маятника

35 и упругой пластины, Е, К Iz — модуль упругости, ширина и толщина упругой пластины соответственно, д — ускорение силы тяжести.

284327 го

F =mza

P=

24

23

F фиг.2

Составитель Л. Колюбакина

Редактор В. 3. Хейфиц Техред 3. Н. Тараненко Корректор О. С. Зайцева

Заказ 3783/2 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2