Opublikowano: 30.IX.1969 58108 KI. 83 b, 11 MKP G04c /f/00 UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Jan Winiecki Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów, War¬ szawa (Polska) Sposób wzajemnej synchronizacji faz ruchu wahadel zegarowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wzajemnej synchronizacji faz ruchu wahadel zegarowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu, zwlaszcza wahadel zegarów pierwotnych stosowalnych w ukla¬ dach sieci czasu z rezerwowym zegarem pierwot¬ nym. W ceki podwyzszania pewnosci dzialania ukladów central czasu, okazalo sie korzystne stosowanie dlwóoh zegarów pierwotnych wyposazo¬ nych we wlasne uklady napedowe podtrzymujace ruch ich wahadel, z których jeden jest zegarem glównym sterujacym odbiornikami sieci czasu przy pomocy impulsów sterujacych, a drugi jest zegarem rezerwowym mogacym przejac w dowodnej chwili ta funkcje, w przypadku wylaczenia zegara glów¬ nego.Aby przejecie funkcji sterowania odbiornikami sieci czasu przez .rezerwowy zegar pierwotny rnioglo sie odlbyc w sposób nie zaklócajacy -pracy odbiorni¬ ków sieci, ruch wahadel tyóh zegarów pierwotnych powinien byc zgodny zarówno co do okresu jak i fazy wahan. Poniewaz zachowanie powyzszego wa¬ runku w wyniku indywidualnej regulacji kazdego z zastosowanych zegarów jest praktycznie niemo¬ zliwe, oraz ze wzgledu na znane nieuniknione przy¬ padkowe zaklócenia wahan któregos z wahadel, stosuje sie wymuszone ujtrzymywanie synctoronizmu faz tych wahadel.Znane i stosowane sposoby synchronizacji faz ruchu wahadel zegarowych oparte sa na zasadzie energetycznego oddzialywania sposobem mechanicz- 10 15 20 25 nym lufo magnetycznym przy pomocy specjalnych mechanizmów sterowanych zegarem synchronizu¬ jacym, poprzez dodaitkowe urzadzenia przekazniko¬ we. Te sposoby synchronizacji róznia sie miedzy soba pod wzgledem sposobu energetycznego oddzia¬ lywania i wplywu na energie wahadla, kierunku i czestoitlliwosci oddzialywania, znaku przesuniecia fazy czyli kierunku dzialania iimipuillsu synchroni¬ zacyjnego na wahadlo, oraz wartosci przesuniecia fazy. Urzadzenia do stosowania tych sposobów cha¬ rakteryzuja sie rózna czuloscia i sprawnoscia syn¬ chronizacji oraz wartoscia energii impulsu synchro¬ nizujacego.Jest rzecza znana, ze z meteorologicznego punktu widzenia najdogodniejsizym jest uklad synchroniza¬ cji faz ruchu wahadel, w którym zegary oddzialy- wuja na siebie wzajemnie,, umozliwiajac obustron¬ nie zbiizenlie i ustalenie w stanie posrednim okresu obydwu synchronizowanych wahadel, przy jedno¬ czesnym zaniku uprzywilejowanego stanowiska jed¬ nego zegara w stosunku do drugiego. Dotychczas znany jest sposób wzajemnej synchronizacji faz ruchu wahadel — spelniajacy powyzsze wymaga¬ nia,, w kitórym impulsy synchronizujace sa nada¬ wane pnzez obydwa nalezace do ukladu zegary pierwotne, a nastepnie po ustaleniu ich kolejnosci i wartosci desynehronizaeji przeksztalcanych na im¬ pulsy o odpowiednim kierunku i energii, oddzialu¬ jace na wahadla obydwu zegarów w ten sposób, ze wahadlo zegara nadajacego impuls wczesniejszy 581083 zostaje opóznione, a przyspieszone wahadlo zegara nadajacego impuls pózniejszy.Urzadzenie do stosowania tego znanego sposobu jest wyposazone w elementy do nadawania impul¬ sów synchronizujacych i w zespoly do ich przekazy¬ wania na wahadla, oraz w urzadzenie pomiarowo- -rozdzielcze do przeksztalcania impulsów synchro¬ nizujacych i w urzadzenie kierunkowe nadajace odjpowiednie kierunki tymn impulsom.Istotna niedogodnoscia dotychczas znanych sposo¬ bów synchronizacji faz ruchu wahadel jest koniecz¬ nosc dostarczania energii niezbednej dla zapew¬ nienia synchronizacji ruchu wahadel spoza wlas¬ nych ukladów energetycznych tych wahadel, co wplywa na zaklócenie ustalonego bilansu energii wahadla , a zatem i na zmiane jego amplitudy i w niektórych przypadkach moze doprowadzic do za¬ trzymania wahadla. Urzadzenie do wzajemnej syn¬ chronizacji faz ruchu wahadel jest zlozone a zatem ' i kosztowne, przy czym o jego trwalosci i niezawod¬ nosci przesadza najmniej trwaly i niezawodny ele¬ ment funkcjonalny bedacy jednym z wielu wcho¬ dzacych w sklad urzadzenia.Powyzszych niedogodnosci nie ma sposób wza¬ jemnej synchronizacji faz ruchu wahadel zegaro¬ wych i urzadzenie do stosowania tego sposobu we¬ dlug wynalazku, w którym wzajemna róznice faz ruchu wahadel zegarowych wyposazonych we wla¬ sne uklady napedowe podtrzymujace ich okreso¬ we wahania koryguje sie I/lub utrzymuje sie ruch wahadel w zgodnosci ich faz poprzez wprowadze¬ nie wahadel w rezonans ich wahan (drgan), pod¬ czas gdy punkty zawieszenia tych wahadel sa ze soba sztywno zwiazane za pomoca elementu prze¬ noszacego drgania mechaniczne i poprzez ten ele¬ ment sa sprezyscie zwiazane z wsporcza konstruk¬ cja nosna.Urzadzenie jest wyposazone w sztywny element nosny, na którym sa. zawieszone synchronizowane wahadla, w sposób bezposredni lub za posredni¬ ctwem plyt nosnych zegarów do których przynaleza te synchronizowane wahadla, oraz w jeden Mb wie¬ cej sprezystych elementów nosnych osadzonych trwale jednym swym koncem w konstrukcji nos¬ nej, na przyklad w betonowej scianie budynku, a drugim swym koncem umocowanych do sztyw¬ nego elementu inosnego.Sprezyste elementy nosne maja laczna sztywnosc „k" w kierunku wahan synchronizowanych waha¬ del, przy ich polozeniu równowagi, jako funkcje za¬ lozonej do zsynchronizowania róznicy okresów syn¬ chronizowanych wahadel, w przyblizeniu iwyraza- 32 • n5 • M ¦ S jaca sie wzorem k = ;—-— , w którym: k g . T3 • AT oznacza stala sztywnosc sprezystego zawieszenia, S — odleglosc srodka masy wahadla od punktu jego zawiesizenia, M ^- mase wahadla, g — przyspie¬ szenie ziemskie, T — sredni okres wahadel syn¬ chronizowanych, T — zalozona do zsynchronizo¬ wania najwieksza róznice okresów wahan.Brzyblizonosc podanego wzoru jest wynikiem praktycznie nieznacznych zalozen upraszczajacych w postaci zalozenia, ze sztywny element nosny jest doskonale sztywny wobec jego sprezystosci, wielo¬ krotnie mniejszej od sprezystosci zastosowanego 58108 4 sprezystego elementu nosnego, oraz zalozenia przy¬ jetego przy przeksztalceniach zaleznosci okreslaja¬ cej okres dudnienia wahadla w funkcji wzglednej róznicy okresów wahan synchronizowanych waha- 5 del, ze wartosc iloczynu nieznacznie rózniacych sie od siebie okresów wahan, jest równa wartosci sred¬ niej arytmetycznej tych okresów, podniesionej do potegi drugiej.Uwzgledniajac w znanych zaleznosciach wytrzy¬ malosciowych wyzej przedstawiony wzór okresla¬ jacy wymagana sztywnosc sprezystych elementów nosnych, mozna ustalic wartosci konstrukcyjne cze¬ sci czynnej sprezystego elementu nosnego, odpo¬ wiednie dla zapewnienia zamierzonego skutku syn¬ chronizacji.Rozwiazanie charakteryzuje sie duza czuloscia synchronizacji, prostota wykonania urzadzenia i niezawodnoscia jego dzialania.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia wza¬ jemna synchronizacje faz ruchu wahadel, równiez ukladu zlozonego z wiecej niz dwóch zegarów, oraz umozliwia realizacje „zegara sredniego" którego wskazania beda sterowane impulsami o czestotliwo¬ sci posredniej w stosunku do czestotliwosci wlas¬ nych kazdego z zegarów -ukladu. 20 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia schemat konstrukcyjny urzadzenia do wzajemnej synchronizacji faz ruchu wahadel ze¬ garowych ukladu dwóch zegarów wahadlowych, w 30 widoku z przodu, a fig. 2 — schemat konstruk¬ cyjny tegcT urzadzenia w widoku z góry.Jak przedstawiono na rysunku, zegary 1 i 2 wa¬ hadlowe wyposazone w plyty nosne 3 i 4 na któ¬ rych zawieszone sa wahadla 5 i 6, sa przymocowa- 35 ne bezposrednio poprzez pllyty nosne 3 i 4 do zewnetrznej powierzchni srodka ceownika 7 za po¬ moca srub 8. Geownik 7 ma na obu swych koncach wykonane w srodku kolowe otwory, za pomoca któ¬ rych ceownik 7 swoja strona wewnetrzna jest w 40 pozycji poziomej osadzony na walcowo zakonczo¬ nych koncach dwóch sprezystych elementów nos¬ nych 9, zakotwiczonych drugim swym koncem 10 w betonowej scianie 11. Sprezysty element nosny 9 ma prostokatny przekrój poprzeczny swej czesci 45 czynnej, przy czym krótszy bok tego przekroju jest równolegly do wzdluznej krawedzi ceownika 7. PL