Датчик угла наклона

Датчик угла наклона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

-9 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.04.80 (21) 2906916/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 0l С 9/!6

G 01 С 15/14

Государственный комятет

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 05.12.81 (53) 528.541 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Н. Соловьев, А. И. Ильин, Л. А. Сычева и Л. А. Малкин

;71) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам, регистрирующим наклон объекта, и может быть использовано при поверке геодезических приборов, при разбивочных монтажных и других работах.

Известен датчик угла наклона, включающий в себя подставку, установленную на гранитное основание, опорную плиту, лежащую на подставке, и расположенную на опорной плите вакуумированную камеру. Внутри камеры находятся кварцевые оборотные маятники, лежащие на лезвиях, укрепленных на опорной плите (1).

Однако такой датчик обладает недостаточной чувствительностью за счет трения, возникающего в опорах.

Известно устройство для определения углов наклона объектов, в котором маятник подвешен при помощи опорной иглы, установленной на подпятнике (2).

Однако маятник, опирающийся на иглу, хотя и имеет плошадь, опоры меньшую, чем маятник, опирающийся на лезвие ножа, однако и он имеет трение, значительно понижающее его чувствительность.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик угла наклона, содержащий корпус, маятник, подвешенный на горизонтальной оси качания. Маятник погружен в демпфируюшую жидкость и снабжен компенсирующим устройством для компенсации динамических влияний (3).

Недостатком этого устройства является его низкая чувствительность, обусловленная большим моментом трения, возникающим на оси качания. Вес маятника полностью переносится на горизонтально расположенную опору — цапфу, момент трения на которой пропорционален диаметру этой цапфы, весу маятника и коэффициенту трения-скольжения.

Цель изобретения — повышение чувст15 вительности.

Указанная цель достигается тем, что маятник выполнен в виде пластины с кронштейнами в нижней части и подвешен на нитях, а опоры выполнены игольчатыми, расположены горизонтально и направлены в сторону пластины, при этом пластина маятника свободно опирается на опоры, а нити подвеса образуют с плоскостью пластины угол в п редел «х 0 «с (45 .

885802

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. -I; на фиг. 3 — расположение взаимодействующих сил при работе устройства.

Устройство содержит пластину 1, имеющую в нижней части кронштейны с отверстиями 2, через которые проходят, нити 3, удерживающие в вертикальном положении пластину маятника, с которой они составляют угол J-.

Пластина может быть выполнена из различного материала (практически целесообразно принять 11.10, а толщину, например, стальчой пластины )0,1 мм). Величина упругой деформации пластины I от натяжения нитей 3 практически пренебрегаемо мала. Для приведения пластины 1 в строго вертикальное положение она внизу снабжена регулируемой гайкой-противовесом 4. Опорами маятника служат укрепленные на станине 5 иглы 6, на которые опирается верхняя часть пластины l. Концы нитей 3, удерживающих пластину I в вертикальном положении, закреплены на станине 5 в точках О, лежащих на одной прямой с точками опор маятника. Малое несовпадение креплений подвесок с иглами не влияет на вертикальность расположения пластины 1 маятника: регулировка с помощью противовеса позволяет добиться строгой вертикальности пластины 1. При этом лишь несколько увеличивается диапазон регулирования противовесом Ч.. Грубое несовпадение предлагаемая конструкция исключает, так как в ней обеспечена возможность достаточно точного расположения на одной прямой концов игл-опор 6 и крепления (или перегибов) нитей 3. Для этого необходима лишь небольшая юстировка.

Подвеска пластины 1 маятника может быть осуществлена двумя путями. Во-первых, с помощью одной общей нити, пропущенной через отверстия 2 в кронштейнах..

В этом случае натяжение обоих наклонных участков нити одинаково за счет ее цельности. Во-вторых, с помощью двух нитей, привязанных к кронштейнам. В этом случае небольшая разница в длине нитей 3 допустима, так как натяжение уравнивается за счет поворота пластины 1 при ее неизменном расположении в вертикальной плоскости. Высоту кронштейнов h легко рассчитать по формуле, соответствующей равновесному состоянию пластины 1 ф/ где - длина пластины;

- давление на острие игл;

& -вес пластины.

Устройство работает следующим образом.

Легкая пластина 1, имеющая вес G, натягивает нити 3 силами Т и вызывает реак1о ции М игольчатых опор 6. При этом N =

= б4д(, где, . — угол между плоскостью пластины

I и нитью 3 подвеса.

Очевидно, что при малых величинах угла и при горизонтальном расположении игл-опор

6 давление на них (или их опорные реакции)

N значительно (в — — раз) меньше G.

В предлагаемой конструкции

М =G с1д(к, где К - коэффициент, оценивающий

20 параметры опор и величину коэффициента трения.

При с = 0 момент трения становится равным 0 и пластина маятника теряет устойчивость.

Формула изобретения

Датчик угла наклона, содержащий станину и опоры с маятником, отличаюи4ийся з0 тем, что, с целью повышения чувствительности, маятник выполнен в виде пластины с кронштейнами в нижней части и подвешен на нитях, а опоры выполнены игольчатыми, .расположены горизонтально и направлены в сторону пластины, при этом пластина маятника свободно опирается на опоры, а нити подвеса образуют с плоскостью пластины угол в пределах 0 <а((45 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Огородова Л. В., Шимбирев Б. П., Юзефович А. П. Гравиметрия. М., «Недра», с. 89.

2, Авторское свидетельство СССР № 5097?1, кл. G Ol С 15/14, 08.12.74.

45 3. Авторское свидетельство СССР № 282677, кл. G 01 С 9/!6, 27.01.69 (прототип).

885802

9Ъг2

Составитель P. Найденова

Редактор Н. Безродная Техред,й. Бойкас Корректор Л. Вокшан

Заказ,l 0527/60 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4