Устройство для определения углов наклона подвижных объектов

Устройство для определения углов наклона подвижных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 20.05.76 . (21) 2364493/18-10 (5! )М. Кл. с присоединением заявки,%—

6 01 С9/12

Гесударстввеый каиитат

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень ¹ 14. по делак изоБаетенкй и отквнтнй (53) УДК 528541 (088,8) Дата опубликования описания 15 04 80

Ъ (72) Автор изобретения

В. Н. Остроушко

Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации и техники полива (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ

НАКЛОНА ПОДВИЖНЫХ ОБЬЕКТОВ

Изобретение относится к области приборостроения и, в частности,к устройствам для измерения угла наклона к горизонту подвижных объектов, например автоматизированных сельскохозяйственных машин.

Известны датчики углов наклона, содержа щие физический маятник с компенсатором влияния инерционных сил, действие которого эаклю чается в приложении к маятнику компенсационного момента, равного по величине. моменту горизонтальной составляющей силы инерциии, действующей на тело маятника, и противополож-.. ного ему по знаку.

Вертикальная составляющая сил инерциии, действующих на тело маятника, воспринимается соответствующей реакцией его опоры и не вызывает отклонения тела маятника от, равновесного положения (11.

Недостатком известного решения является сложность конструкции, включающей в себя последовательно соединенные: датчик поступа тельной скорости объекта. дифференциальное звено для вычисления ускорения н моментный двигатель для приложения к телу маятника компенсационного момента.

Такая конструкция ненадежна в работе в полевых условиях.

Известные наклономеры маятникового типа с компенсаторами действия инерционных сил (2) и (3), используемые на подвижных объектах, также имеют более сложную конструкцию и меньшую надежность работы, !

Ближайшим к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому ре- зультату является наклономер для движущихся объектов (41. содержащий корпус, маятник, преобразователь, и компенсатор действия ннер15: цноиных сил, выполненный в виде груза, имеющего воэможность перемещения под действием сил инерции в плоскости качания маятника перпендикулярно линии отвеса и центрируемого пружинами, опирающимися на стенки корпуса.

В этом наклономере центр тяжести груза компенсатора находится выше центра оси подвеса маятника, а груз снабжен демпфируюшнм устройством.

27992 личины ускорения. Указанные величины находятся в следующей зависимости:!

7

Описываемое устройсгво имеет более простую конструкцию и большую точность как в статическом, так и в динамическом режимах, что достигнуто тем, что компенсатор в наклономере жестко закреплен на маятнике так, что центр тяжести подвижного груза совмещен с центром оси подвеса маятника. Смещение подвижного груза под действием сил инерции в ту или иную сторону вызывает появление соответствующего момента силы тяжести этого груза, уравновешивающего действие момента сил инерции, приложенных к телу маятника.

На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого наклономера в двух проекциях; на фигЗ наклономер при действии íà его подвижную систему силы инерции.

Наклономер содержит маятник с грузом 1, подветпенным на рычаге 2 посредством шарнира с осью вращения 3 к корпусу 4. На рычаге 2 закреплена сбалансированная относительно оси подвеса коробка 5, содержащая подвижный инерционный груз 6, центрируемый двумя проти водействующими пружинами 7. Груз 6 имеет возможность перемещаться в плоскости качания маятника по линии, перпендикулярной отвесной линии.

В отсутствие ускорения контролируемдго объекта и соединенного с ним корпуса наклономера на груз 1 маятника и на подвижный груз 6 компенсатора не действуют силы инерции, центр массы груза 1.маятника находится на линии гравитационной вертикали, проходящей через ось вращения 3, а центр массы подвижного груза 6 совпадает с осью 3 вращения маятника и моменты сил тяжести обоих грузов равны нулю. При этом наклон объекта к гори зонту сопровождается соответствующим изменением положения корпуса 4 наклономера относительно груза 1 неподвижного маятника и выдачей сигнала, пропорционального наклону объекта.

При изменении скорости движения объекта ускорение корпуса наклономера непрерывно меняется и на подвижную систему действует приложенная в его центре масс мгновенная сила инерции.

Смещение подвижного груза зависит от его массы, жесткости пентрирующих пружин и веm

m ° — — З вЂ” ° ГФ

ЮI с

5 . где т — масса подвижной части маятника; — расстояние от оси подвеса до центра масс подвижной части маятника;

m — масса подвижного груза компенсатора; с — жесткость центрирующих пружин;

Я вЂ” ускорение земного притяжения, Таким образом, в описываемом наклономере может быть достигнута компенсация действия сил инерции на измерительный маятник.

Формула изобретения

2р

Устройство для определения углов наклона подвижных объектов, содержащее корпус, маятник, преобразователь и компенсатор действия инерционных сил, выполненный в виде груза, имекнцего возможность перемещения под действием сил инерции в плоскости качания маятника перпендикулярно линии отвеса и центрируемого пружинами,. опирающимися на стенки корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 3р что, с целью повышения точности, компенсатор жестко закреплен на маятнике так, что центр тя кестй подвижного груза совмещен с центром оси подвеса маятника. ь

35 Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Малкин Л. А. и Шелленгер В. М. Автоматические приборы для определения превышений.,-Tp. МИИГВИК вып. 3, Геодеэиэдат, 1956, 4р с. 63 — 91.

2. Авторское свидетельство СССР И 395112 кл. 6 01 С 9/12, 1971.

3, "Теория и конструкция гидроскопических приборов и систем"; под ред. д. т. н. проф.

Блюмина Г, Д. М., "Высшая школа", 1971, с. 261 — 263, 4. Патент Германии М 570497, кл, 42 С 25/()!, 1933. (прототип) .