RU2753749C1 - Device for mounting and orientation of detectors - Google Patents

Device for mounting and orientation of detectors Download PDF

Info

Publication number
RU2753749C1
RU2753749C1 RU2020143763A RU2020143763A RU2753749C1 RU 2753749 C1 RU2753749 C1 RU 2753749C1 RU 2020143763 A RU2020143763 A RU 2020143763A RU 2020143763 A RU2020143763 A RU 2020143763A RU 2753749 C1 RU2753749 C1 RU 2753749C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fixed
boom
telescopic
coordinates
fork
Prior art date
Application number
RU2020143763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Васильевич Березкин
Сергей Николаевич Затынайченко
Александр Николаевич Верисов
Дмитрий Александрович Верисов
Николай Евгеньевич Козлов
Олег Николаевич Точилин
Ярослав Олегович Точилин
Original Assignee
Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2020143763A priority Critical patent/RU2753749C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753749C1 publication Critical patent/RU2753749C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

FIELD: recording devices.
SUBSTANCE: invention relates to the field of technology related to mounting and precise installation of recording devices relatively to objects under study, as well as for determining spatial coordinates of a recording device in a certain conditional coordinate space that is "tied" to something, for example, to a room plan, axes of buildings and structures, to a topographic plan of a terrain, etc. The installation of the recording device can also be carried out according to known (pre-calculated) coordinates. The operation of the proposed device occurs under the influence of negative dynamic loads that cause vibrations of the recording device. The structure of the proposed device allows one to orient the recording device with high accuracy relatively to the object under study, and it is made in such a way that significantly reduces vibrations of the recording device.
EFFECT: technical result is obtaining accurate data from recording devices with a minimum random error.
2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области техники, связанной с креплением и точной установкой регистрирующих устройств, в частности детекторов сцинтилляционных (далее по тексту детекторов (а)) по отношению к исследуемым объектам с одновременным определением пространственных координат детекторов, с последующим функционированием детекторов, закрепленных на предлагаемом устройстве, в условиях воздействия на них вибрации.The invention relates to the field of technology related to the fastening and precise installation of recording devices, in particular scintillation detectors (hereinafter referred to as detectors (a)) in relation to the objects under study with the simultaneous determination of the spatial coordinates of the detectors, followed by the operation of the detectors fixed on the proposed device, in conditions of exposure to vibration.

Наиболее близким устройством к заявленному изобретению по совокупности признаков является Опорно-поворотное устройство для ориентации антенны (патент РФ №2327264 от 07.11.2006) [1], включающее опорную стойку и закрепленные на ней механизмы ориентации антенны по азимуту и углу места, на опорной стойке установлена при помощи стяжек плита с возможностью поворота относительно опорной стойки, продольного перемещения по ней и фиксации, а механизмы ориентации антенны по азимуту и углу места объединены и выполнены в виде шарнирно соединенных между собой рамы, снабженной элементами крепления антенны, и платы, закрепленной на плите с возможностью поворота в плоскости параллельной плите, и кинематически связанных между собой и плитой жесткими тягами с регулировочными гайками.The closest device to the claimed invention in terms of the combination of features is a Rotary support device for antenna orientation (RF patent No. 2327264 dated November 7, 2006) [1], which includes a support support and fixed mechanisms for orienting the antenna in azimuth and elevation, on a support support a plate is installed with the help of couplers with the possibility of rotation relative to the support post, longitudinal movement along it and fixation, and the mechanisms for orienting the antenna in azimuth and elevation are combined and made in the form of a frame hingedly connected to each other, equipped with antenna fastening elements, and a board fixed to the plate with the possibility of rotation in the plane parallel to the plate, and kinematically interconnected with each other and the plate by rigid rods with adjusting nuts.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве при его использовании нет возможности менять положения детекторов вдоль горизонтальной плоскости, нет возможности точной регулировки (подстройки) положения детекторов по оси Z в вертикальной плоскости, отсутствуют элементы, гасящие вибрации.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known device, taken as a prototype, include the fact that in the known device, when using it, it is not possible to change the position of the detectors along the horizontal plane, there is no possibility of precise adjustment (adjustment) of the position of the detectors along the Z axis in vertical plane, there are no vibration damping elements.

Сущность изобретения заключается в создании устройства, обеспечивающего надежное крепление и точную ориентацию детекторов по отношению к исследуемому объекту, определение пространственных координат детекторов, а также обеспечивающее снижение вибрации детекторов.The essence of the invention lies in the creation of a device that provides reliable fastening and accurate orientation of the detectors in relation to the object under study, the determination of the spatial coordinates of the detectors, as well as reducing the vibration of the detectors.

Техническим результатом при решении данной задачи является получение точных данных с детекторов, обладающих минимальной случайной погрешностью.The technical result in solving this problem is to obtain accurate data from detectors with a minimum random error.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в предлагаемом устройстве для крепления и ориентации детекторов, включающем опорную стойку, механизмы ориентации по углу места, механизмы подстройки, элементы крепления, фиксации и регулировки, угловые шкалы, новым является то, что опорная стойка смонтирована на несущем блоке, а на самой опорной стойке смонтирован поворотно-фиксирующий узел, состоящий из двух втулок, скрепленных металлическими планками винтовым соединением, жестко закрепленных к втулкам по одной вилке соединения типа «ухо-вилка», закрепленных к этим вилкам винтовых регуляторов, закрепленной к этим вилкам вертикальной оси, кроме этого, к втулкам закреплены три пластинчатых элемента, которых охватывают две зажимные ленты, сами ленты одним концом зафиксированы на вертикальной оси, а другим концом, через пальцы сочленены с кулачками-эксцентриками, которые своими центрами вращения насажены на вертикальную ось, в хвостовики кулачков-эксцентриков упираются торцевые концы винтовых регуляторов, при этом, профиль рабочих поверхностей кулачков-эксцентриков в плане, представляет собой наружную границу логарифмической спирали с коэффициентом роста |q|>1, сам поворотно-фиксирующий узел опирается на регулировочный полый винт, опорная гайка которого закреплена на опорной стойке, вилки поворотно-фиксирующего узла посредством соединения типа «ухо-вилка» скреплены с закрепленными на телескопической стреле и телескопической штанге проушинами, телескопическая стрела и телескопическая штанга образуют консольный узел, путем сочленения под острым углом соединением типа «ухо-вилка», причем проушина этого соединения скреплена со штоком амортизатора, который закреплен на торце выдвижной секции телескопической штанги и выполнен с переменной жесткостью, зависящей от устанавливаемой длины телескопической стрелы, к выдвижной секции телескопической стрелы закреплен корректировочный узел, состоящий из трех поворотных в разных плоскостях элементов, с корректировочным узлом жестко соединена панель крепления детекторов, на выдвижной секции телескопической стрелы нанесена линейная шкала длины стрелы, вне устройства смонтированы линейная шкала координатной вертикальной оси Z и горизонтальная линейная корректировочная шкала центра координат, вилки всех соединений типа «ухо-вилка» выполнены разборными, и в них смонтированы компенсаторы зазоров.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the proposed device for mounting and orientation of detectors, which includes a support post, elevation orientation mechanisms, adjustment mechanisms, fastening, fixation and adjustment elements, angular scales, it is new that the support post is mounted on the bearing block, and on the support post itself, a rotary-fixing unit is mounted, consisting of two bushings fastened with metal strips with a screw connection, rigidly fixed to the bushings by one fork of the "ear-fork" type connection, fixed to these forks of the screw adjusters, fixed to these forks of the vertical axis, in addition, three plate elements are fixed to the bushings, which are covered by two clamping bands, the bands themselves are fixed at one end on the vertical axis, and at the other end, through fingers, are articulated with eccentric cams, which with their centers of rotation are mounted on the vertical axis , into eccentric jaw shanks the end ends of the screw adjusters abut, while the profile of the working surfaces of the eccentric cams in the plan is the outer boundary of the logarithmic spiral with the growth coefficient | q |> 1, the swivel-fixing unit itself rests on an adjusting hollow screw, the support nut of which is fixed on support stand, the forks of the swivel-fixing unit by means of an ear-fork connection are fastened to the lugs fixed on the telescopic boom and the telescopic rod, the telescopic boom and the telescopic rod form a cantilever unit, by articulating at an acute angle with an ear-fork connection, and the lug of this connection is fastened to the shock absorber rod, which is fixed at the end of the telescopic rod telescopic section and is made with variable rigidity depending on the set length of the telescopic boom, an adjustment unit is fixed to the telescopic boom retractable section, consisting of three elements that a correction unit rigidly connected the detector mounting panel, a linear scale of the boom length is applied to the retractable section of the telescopic boom, a linear scale of the vertical coordinate Z axis and a horizontal linear correction scale of the center of coordinates are mounted outside the device, the forks of all ear-plug connections are collapsible, and they are equipped with gap expansion joints.

При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся устройств для крепления детектора (ов) и предназначенных:When studying the distinctive features of the described device, no similar known solutions have been identified regarding devices for mounting the detector (s) and intended:

- для точной ориентации детекторов по отношению к исследуемым объектам;- for accurate orientation of the detectors in relation to the objects under study;

- для определения пространственных координат детекторов;- to determine the spatial coordinates of the detectors;

- для снижения вибраций детекторов.- to reduce the vibration of the detectors.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.The applicant's analysis of the prior art, including a search for patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the "novelty" condition.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:To check the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that coincide with the distinctive features of the prototypes of the claimed invention. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly for a specialist from the prior art, since the prior art determined by the applicant has not revealed the influence of the transformations envisaged by the essential features of the claimed invention to achieve a technical result. In particular, the claimed invention does not provide for the following transformations:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;- the addition of a known means with any known part, attached to it according to known rules, in order to achieve a technical result in relation to which the influence of just such an addition has been established;

- замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;- replacement of any part of a known means with another known part in order to achieve a technical result in relation to which the influence of just such a replacement has been established;

- увеличение количества однотипных элементов действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов действий;- an increase in the number of action elements of the same type, in order to enhance the technical result, due to the presence of just such action elements in the tool;

- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;- the implementation of a known means or part of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.- the creation of a tool, consisting of known parts, the choice of which and the connection between which are carried out on the basis of known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the connections between them.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида.The described invention is not based on a change in a quantitative feature, the presentation of such features in a relationship, or a change in its type.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".Therefore, the claimed invention meets the condition "inventive step".

Перечень фигур.List of figures.

На чертежах представленоThe drawings show

1) Пример осуществления изобретения.1) An example of implementation of the invention.

2) Конструкция устройства для крепления и ориентации детекторов.2) Design of the device for mounting and orientation of the detectors.

3) Устройство поворотно-фиксирующего узла.3) The device of the rotary-fixing unit.

4) Принцип фиксации поворотно-фиксирующего узла.4) The principle of fixing the rotary-fixing unit.

5) Устройство разборной вилки. *5) The device is a collapsible fork. *

6) Устройство амортизатора.6) Shock absorber device.

7) Принцип определения положения точки М.7) The principle of determining the position of the point M.

8) Расчетный блок для определения координат точки М.8) Calculation block for determining the coordinates of point M.

9) Расчетный блок для определения показаний шкал.9) Calculation block for determining the readings of the scales.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result is as follows.

На фиг. 1 изображен пример осуществления изобретения. Устройство для крепления и ориентации детекторов установлено в некотором помещении, при этом помещение и предлагаемое устройство «помещены» в условное местное связанное между собой прямоугольное и цилиндрическое координатное пространство. Начало координат О «привязано» к некоторой точке помещения (привязка может быть осуществлена к любым удобным для дальнейшего расчета точкам). В координатном пространстве определяются текущие координаты условной точки М. Устройство имеет угловые и линейные шкалы. Положение точки М в условном местном координатном пространстве определяется (рассчитывается) по азимутальной шкале (1), по шкале угла места (2), по линейной шкале вылета стрелы (3) и по шкале установки по оси Z (4). По корректировочной шкале (5) осуществляется перенос центра координат в направлениях, указанных стрелками. Сама точка М жестко связанна с положением детектора (6), поэтому текущие координаты детектора жестко связаны с текущими координатами точки М (на фиг. 1 показан 1 детектор). Стрелками показаны направления поворота детектора (6) в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Координатные пространства, показанные на фиг. 1, по известным алгоритмам [2] могут быть «привязаны» к другим координатным пространствам, например, к координатным осям здания или сооружения. Более подробно принцип определения координат представлен в разделе «Работа устройства».FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the invention. The device for mounting and orientation of the detectors is installed in a certain room, while the room and the proposed device are "placed" in a conventional local interconnected rectangular and cylindrical coordinate space. The origin of coordinates O is "tied" to some point in the room (snapping can be carried out to any points convenient for further calculation). The current coordinates of the conventional point M are determined in the coordinate space. The device has angular and linear scales. The position of point M in the conventional local coordinate space is determined (calculated) on the azimuth scale (1), on the elevation scale (2), on the linear boom reach (3) and on the installation scale along the Z axis (4). On the correction scale (5), the center of coordinates is transferred in the directions indicated by the arrows. The point M itself is rigidly connected with the position of the detector (6), therefore the current coordinates of the detector are rigidly connected with the current coordinates of the point M (1 detector is shown in Fig. 1). The arrows show the directions of rotation of the detector (6) in the vertical and horizontal planes. The coordinate spaces shown in FIG. 1, according to well-known algorithms [2] can be "tied" to other coordinate spaces, for example, to the coordinate axes of a building or structure. The principle of determining coordinates is presented in more detail in the section "Operation of the device".

Крепление предлагаемого устройства, как показано на фиг. 1, не является единственным вариантом установки. Устройство для крепления и ориентации детекторов может крепиться к стене, к внутренним колоннам помещения, может быть смонтировано на штанге, закрепленной между полом и потолком, может быть установлено на подвижное шасси и др. Информация о детекторе (6) в данном описании не приводится, так как суть изобретения она не раскрывает.The fastening of the proposed device, as shown in FIG. 1 is not the only installation option. The device for mounting and orientation of detectors can be attached to the wall, to the internal columns of the room, can be mounted on a rod fixed between the floor and the ceiling, can be installed on a movable chassis, etc. Information about the detector (6) is not given in this description, because she does not reveal the essence of the invention.

На фиг. 2 изображена конструкция устройства для крепления и ориентации детекторов. Устройство состоит из следующих узлов.FIG. 2 shows the design of the device for mounting and orienting the detectors. The device consists of the following components.

Несущего блока, имеющего две проушины (7), жестко закрепленные на пятах (8) и направляющую (9), закрепленную к проушинам (7) винтовым соединением (10). Назначение несущего блока - крепление всей конструкции, к какой либо основе (стена, колонна и др.).A carrier block having two lugs (7) rigidly fixed on the heels (8) and a guide (9) fixed to the lugs (7) with a screw connection (10). The purpose of the bearing block is to fasten the entire structure to any base (wall, column, etc.).

Опорной стойки, состоящей из вертикальной опоры (11), жестко прикрепленной к втулке (12), снабженной фиксаторами (13), регулировочного полого винта (14), опорной гайки (15), к которой закреплены удерживающая рукоятка (16) и ролики (17), которые упираются в направляющую (18) (направляющая (18) крепится к какой либо основе, например, к стене). Опорная гайка (15) жестко соединена с вертикальной опорой (11). На опорной стойке монтируются поворотно-фиксирующий узел, описываемый ниже, также с помощью опорной стойки производится корректировка вертикального положения опоры (11) и корректировка положения центра координат на горизонтальной плоскости в направлениях, указанных на фиг. 1.A support leg, consisting of a vertical support (11) rigidly attached to a bushing (12) equipped with clamps (13), an adjusting hollow screw (14), a support nut (15), to which a holding handle (16) and rollers (17 ), which abut against the guide (18) (the guide (18) is attached to some kind of base, for example, to a wall). The support nut (15) is rigidly connected to the vertical support (11). A pivot-fixing unit, described below, is mounted on the support post, and with the help of the support post, the vertical position of the support (11) is corrected and the position of the center of coordinates on the horizontal plane is corrected in the directions indicated in Fig. 1.

Поворотно-фиксирующего узла, состоящего из двух втулок (19), скрепленных винтовым соединением металлическими планками (20), жестко закрепленных к торцам втулок (19) трех пластинчатых элементов (21), двух жестко закрепленных к втулкам (19) разборных вилок (22) и закрепленных к этим вилкам деталей фиксации (конструкция, которых будет приведена ниже на фиг. 3). Опорой поворотно-фиксирующего узла является полый винт (14). Поворотно-фиксирующим узлом производится установка по азимутальному углу с последующей фиксацией.Swivel-fixing unit, consisting of two bushings (19), screwed together by metal strips (20), rigidly fixed to the ends of the bushings (19), three plate elements (21), two collapsible forks (22) rigidly fixed to the bushings (19) and fixing parts fixed to these forks (the structure of which will be shown below in Fig. 3). The pivot assembly is supported by a hollow screw (14). The rotary-fixing unit is used for installation along the azimuthal angle with subsequent fixation.

Консольного узла, состоящего из телескопической стрелы (23), телескопической штанги (24), сочлененной под острым углом с телескопической стрелой (23) посредством соединения типа «ухо - вилка» (25). К торцу выдвижной секции (26) стрелы (23) жестко закреплен крепежный переходник (27). Телескопическая стрела (23) имеет механизм подстройки вылета стрелы (28), находящийся внутри стрелы и конструктивно выполненный на основе кинематической пары, состоящей из двух конических зубчатых колес, а телескопическая штанга (24) снабжена червячным механизмом (29), регулирующим длину телескопической штанги и тем, самым осуществляющем регулировку положения телескопической стрелы (23) по углу места (устройство механизмов (28) и (29) в данном описании не приводится и на "изобретательский уровень" они не претендуют). Позицией (30) обозначены фиксаторы положения по длине (вылету) стрелы и штанги. Соединение консольного узла с поворотно-фиксирующим узлом осуществлено через жестко закрепленные к телескопической стреле и телескопической штанге проушины (31) соединением типа «ухо-вилка». На выдвижной секции (32) телескопической штанги (24) закреплен амортизатор (33). Назначение консольного узла - настройка положения детектора (6) вдоль горизонтальной плоскости и по углу места.A cantilever assembly consisting of a telescopic boom (23), a telescopic boom (24), articulated at an acute angle with a telescopic boom (23) by means of an ear-fork connection (25). A fastening adapter (27) is rigidly fixed to the end of the extending section (26) of the boom (23). The telescopic boom (23) has a mechanism for adjusting the boom reach (28), located inside the boom and is structurally made on the basis of a kinematic pair consisting of two bevel gears, and the telescopic bar (24) is equipped with a worm gear (29) that regulates the length of the telescopic bar and thereby adjusting the position of the telescopic boom (23) in elevation (the arrangement of the mechanisms (28) and (29) in this description is not given and they do not pretend to be an "inventive step"). Position (30) denotes position latches along the length (reach) of the boom and boom. The connection of the cantilever unit with the rotary-locking unit is carried out through the lugs (31) rigidly fixed to the telescopic boom and the telescopic rod by means of an “ear-fork” connection. A shock absorber (33) is attached to the extendable section (32) of the telescopic rod (24). The purpose of the console node is to adjust the position of the detector (6) along the horizontal plane and in elevation.

Корректировочного узла, состоящего из поворотных элементов (34), (35), (36) и прикрепленной к элементу (36) панели крепления детекторов (37). Крепление корректировочного узла к стреле (23) осуществлено через переходник (27). С помощью корректировочного узла производится окончательная установка детектора в нужном пространственном положении.A correction unit consisting of rotary elements (34), (35), (36) and a panel for attaching detectors (37) attached to the element (36). The fixing of the correction unit to the boom (23) is carried out through the adapter (27). With the help of the correction unit, the final installation of the detector in the desired spatial position is carried out.

На фиг. 3 представлено устройство поворотно-фиксирующего узла. К боковым сторонам вилок (22) жестко закреплены винтовые регуляторы (38), а между вилками (22) закреплена вертикальная ось (39) на которую «посажены» зажимные кулачки-эксцентрики (40) (далее по тексту «кулачки») с возможностью поворачиваться на оси (39). Торцевые концы винтовых регуляторов (38) упираются в хвостовики кулачков (40). С наружной стороны пластинчатых элементов (21) смонтированы ленты (41), которые одним концом зафиксированы на оси (39), а другим концом, через пальцы (42) сочленены с кулачками (40). Ленты (41) и кулачки (40) удерживаются от «сползания» вниз при повороте втулок (19) вокруг вертикальной опоры (11) (см. фиг. 2) за счет небольшого натяга ленты (41). Особенностью конструкции зажимных кулачков является профиль их рабочих поверхностей в плане, которая представляет собой наружную границу логарифмической спирали с коэффициентом роста q>1 - правая спираль и q<1 - левая спираль (расчет и построение спиралей производился по алгоритмам, приведенным в [2]), модули q равны. Правая спираль - для верхнего кулачка, левая - для нижнего. Применение кулачков с данным профилем позволяет не только надежно фиксировать узел в каком-либо положении, но и гасить колебания при боковом (горизонтальном) воздействии силы на телескопическую стрелу. Пояснение принципа фиксации поворотно-фиксирующего узла пояснено на фиг. 4. Для формирования чертежа фиг. 4 на фиг. 3 показана секущая плоскость А.FIG. 3 shows the device of the rotary-fixing unit. Screw adjusters (38) are rigidly fixed to the lateral sides of the forks (22), and between the forks (22) there is a vertical axis (39) on which the eccentric clamping jaws (40) (hereinafter referred to as “cams”) are fixed with the ability to rotate on the axis (39). The end ends of the screw adjusters (38) abut against the cam shanks (40). On the outer side of the plate elements (21), tapes (41) are mounted, which are fixed at one end on the axis (39), and at the other end, through the fingers (42), are articulated with the cams (40). The belts (41) and cams (40) are kept from "sliding" downward when the bushings (19) are turned around the vertical support (11) (see Fig. 2) due to the slight tension of the belt (41). The design feature of the clamping jaws is the profile of their working surfaces in plan, which is the outer boundary of the logarithmic spiral with a growth factor q> 1 - right spiral and q <1 - left spiral (the calculation and construction of spirals was carried out according to the algorithms given in [2]) , the modules q are equal. The right spiral is for the upper cam, the left spiral is for the lower cam. The use of cams with this profile makes it possible not only to securely fix the unit in any position, but also to damp vibrations when a lateral (horizontal) force is applied to the telescopic boom. An explanation of the principle of fixing the pivot-fixing unit is illustrated in FIG. 4. To form the drawing, FIG. 4 in FIG. 3 shows the cutting plane A.

На фиг. 4 схематично показан принцип фиксации поворотно-фиксирующего узла и пример «работы» верхнего кулачка (40). Также на фиг. 4 представлен принцип формирования профиля кулачка при обработке заготовки по шаблону. В исходном положении кулачек (40) своей рабочей поверхностью, с относительно малым усилием прижат к пластинчатому элементу (21). При фиксации узла, вращают винтовой регулятор (38) (см. фиг. 3), который своим торцевым концом упирается в хвостовик кулачка (40), при этом кулачек (40) поворачивается влево и деформирует пластинчатый элемент (21) и одновременно натягивает ленту (41), а лента (41) за счет натяжения прижимает остальные элементы (21) к вертикальной опоре (11) (см. фиг. 2) и тем самым поворотно-фиксирующий узел удерживается от поворота вокруг опоры (11). Для поворота телескопической стрелы (23) на нужный угол (или нужное положение), винтовым регулятором (38) ослабляют усилие на кулачек (40), это ослабляет натяжение ленты (41) и уменьшает деформацию элементов (21), что приводит к уменьшению усилия прижатия их к вертикальной опоре (11). При воздействии на телескопическую стрелу (23) (см. доп.фиг. 1 и фиг. 2) в положении фиксации поворотно-фиксирующего узла некоторой паразитной силы, например, при боковым толчке справа, воздействие передается через вилку (22) и винтовой регулятор (38) на кулачек (40), который еще больше поворачивается влево и тем самым еще больше деформирует пластинчатый элемент (21) и дополнительно увеличивает натяжение ленты (41), а та в свою очередь, увеличивает силу прижатия остальных элементов (21) к вертикальной опоре (11) и за счет этого поворотно-фиксирующий узел удерживается от поворота вокруг вертикальной опоры (11). Сила, с которой пластинчатые элементы (21) прижимаются к опоре (11) зависит от натяжения ленты (41), а натяжение ленты (41), в свою очередь, зависит от величины прикладываемой паразитной силы. По окончании действия паразитной силы, воздействие на кулачек (40) прекращается, а созданное натяжение ленты (41) возвращает кулачек (40) в положение фиксации. Тем самым гасятся колебания стрелы (23) в горизонтальной плоскости. Нижний кулачек (40), при описанном воздействии, остается в положении фиксации. Если воздействие происходит слева, аналогично «работает» нижний кулачек (40).FIG. 4 schematically shows the principle of locking the pivot-locking unit and an example of the "operation" of the upper cam (40). Also in FIG. 4 shows the principle of forming a cam profile when machining a workpiece according to a template. In the initial position, the cams (40) are pressed against the plate element (21) with their working surface, with a relatively low force. When fixing the assembly, rotate the screw adjuster (38) (see Fig. 3), which with its end end abuts against the cam shank (40), while the cam (40) turns to the left and deforms the plate element (21) and simultaneously pulls the tape ( 41), and the tape (41) by tension presses the remaining elements (21) against the vertical support (11) (see Fig. 2) and thus the pivot-fixing unit is kept from turning around the support (11). To rotate the telescopic boom (23) to the desired angle (or the desired position), the screw adjuster (38) weaken the force on the cams (40), this weakens the belt tension (41) and reduces the deformation of the elements (21), which leads to a decrease in the pressing force them to the vertical support (11). When acting on the telescopic boom (23) (see additional Fig. 1 and Fig. 2) in the position of fixing the pivot-fixing unit of some parasitic force, for example, with a lateral push on the right, the action is transmitted through the fork (22) and the screw adjuster ( 38) on the cam (40), which turns even more to the left and thereby further deforms the plate element (21) and additionally increases the tension of the belt (41), which, in turn, increases the pressing force of the remaining elements (21) to the vertical support (11) and due to this, the pivot-locking unit is kept from turning around the vertical support (11). The force with which the plate elements (21) are pressed against the support (11) depends on the tension of the belt (41), and the tension of the belt (41), in turn, depends on the magnitude of the applied parasitic force. After the end of the parasitic force, the action on the cam (40) is terminated, and the created tension on the belt (41) returns the cam (40) to the locked position. This dampens vibrations of the boom (23) in the horizontal plane. The lower cam (40), under the described action, remains in the locked position. If the impact occurs on the left, the lower cam (40) "works" in the same way.

На фиг. 5 представлена конструкция разборной вилки (22). Разборная вилка состоит из двух щек (43) и (44), которые скрепляются болтами (45). Крепление проушины (31) к разборной вилке (22) выполнено пальцем (46), зафиксированным от осевого смещения эксцентрическим пружинным кольцом (47). По внутренним торцам проушины (31) установлены тарельчатые пружины (48). Дополнительно проушина (31) поджата компенсатором (49), состоящим из ролика (50) с двумя встречными коническими дорожками, плоской изогнутой пружины (51) и вилочного держателя (52). Для фиксации компенсатора (49) в щеке (43) выполнена проточка (53). Для прилегания ролика (50) у проушины (31) выполнены фаски (54). Особенностью конструкции разборной вилки (22), помимо тарельчатых пружин (48), компенсирующих зазоры между проушиной (31) и внутренними сторонами щек (43) и (44), является применение компенсатора (49), позволяющего в заданном диапазоне поворота проушины (31) постоянно «прижимать» проушину (31) к пальцу (46), что позволяет более точно настраивать телескопическую стрелу (23) (см. фиг. 1, 2) по углу места.FIG. 5 shows the design of a collapsible fork (22). The split fork consists of two cheeks (43) and (44), which are bolted together (45). The lug (31) is fastened to the collapsible fork (22) with a pin (46), fixed against axial displacement by an eccentric spring ring (47). Belleville springs (48) are installed on the inner ends of the lug (31). Additionally, the lug (31) is pressed by the compensator (49), which consists of a roller (50) with two opposite tapered tracks, a flat curved spring (51) and a fork holder (52). To fix the expansion joint (49), a groove (53) is made in the cheek (43). To fit the roller (50), chamfers (54) are made at the lug (31). A feature of the design of the collapsible fork (22), in addition to the Belleville springs (48), which compensate for the gaps between the eyelet (31) and the inner sides of the cheeks (43) and (44), is the use of a compensator (49), which allows the eyelet (31) to rotate in a given range constantly "press" the lug (31) to the pin (46), which allows you to more accurately adjust the telescopic boom (23) (see Fig. 1, 2) in elevation.

На фиг. 6 показано устройство амортизатора (33) (вид без корпуса). Соединение типа «ухо - вилка» (25) скреплено с торцом штока (55) на котором жестко зафиксирован шаровой элемент (56), шток может смещаться вдоль своей продольной оси в направлениях, указанных стрелками, при этом, величина перемещения ограничена стенками (57) и закрепленными на штоке (55) кольцами (58). К шаровому элементу (56) прижаты плоские прямые пружины изгиба (59), концы пружин (59) закреплены в держателе (60), который имеет форму кольца и закреплен на стенке (57). На держателе (60) смонтирован регулятор жесткости пружин (59), состоящий из следующих деталей и соединений: упора (61), который выполнен в виде втулки с внутренним коническим отверстием и удерживается на направляющей (62) с возможностью свободного перемещения вдоль нее без перекосов; регулятора длины перемещения (63), который перемещает упор (61) вдоль пружин (59) по направляющей (62) (сам регулятор (63) представляет собой кинематическую пару типа «винт-гайка»); червячной пары (64); плоской спиральной пружины (65), один конец которой закреплен на валу (66), а второй на стенке (57); катушки (67) с запасом капронового шнура (68), свободный конец которого закреплен к выдвижной секции (26) стрелы (23). Амортизатор выполнен с переменной жесткостью. Назначение амортизатора (33) - гашение колебаний детектора (ов) (6) в вертикальной плоскости. Принцип работы амортизатора будет представлен в разделе «Работа устройства»FIG. 6 shows the structure of the shock absorber (33) (view without the housing). The "ear-fork" connection (25) is fastened to the end of the rod (55) on which the ball element (56) is rigidly fixed, the rod can be displaced along its longitudinal axis in the directions indicated by the arrows, while the amount of movement is limited by the walls (57) and rings (58) fixed to the rod (55). Flat straight bending springs (59) are pressed against the ball element (56), the ends of the springs (59) are fixed in a holder (60), which has the shape of a ring and is fixed to the wall (57). On the holder (60), a spring rate regulator (59) is mounted, consisting of the following parts and connections: a stop (61), which is made in the form of a sleeve with an internal tapered hole and is held on the guide (62) with the possibility of free movement along it without distortions; the travel length regulator (63), which moves the stop (61) along the springs (59) along the guide (62) (the regulator (63) itself is a kinematic pair of the "screw-nut" type); a pair of worms (64); a flat spiral spring (65), one end of which is fixed on the shaft (66), and the other on the wall (57); spools (67) with a supply of nylon cord (68), the free end of which is fixed to the retractable section (26) of the boom (23). The shock absorber is made with variable stiffness. The purpose of the shock absorber (33) is to damp the oscillations of the detector (s) (6) in the vertical plane. The principle of operation of the shock absorber will be presented in the section "Operation of the device"

Работа устройства. На фиг. 7 схематично представлен принцип определения положения точки М в пространстве, который поясняет порядок определения пространственных координат детекторов с помощью устройства. В качестве координатного пространства выбраны цилиндрические координаты и связанные с ними прямоугольные координаты. Из теории известно, что положение точки М в пространстве можно определить ее аппликатой Mz=OK и ее полярными координатами r=OQ, ϕ=∠XOQ ее проекции Q на плоскость XOY [2]. Величины r, ϕ, z являются цилиндрическими или полуполярными координатами интересующей точки М. Прямоугольные и цилиндрические координаты точки М, при совпадении начала О с полюсом и оси ОХ с полярной осью, связаны соотношениями [2]:Device operation. FIG. 7 schematically shows the principle of determining the position of a point M in space, which explains the procedure for determining the spatial coordinates of the detectors using the device. Cylindrical coordinates and associated rectangular coordinates are selected as the coordinate space. It is known from theory that the position of a point M in space can be determined by its applicate Mz = OK and its polar coordinates r = OQ, ϕ = ∠XOQ of its projection Q onto the XOY plane [2]. The quantities r, ϕ, z are the cylindrical or semi-polar coordinates of the point of interest M. The rectangular and cylindrical coordinates of the point M, when the origin O coincides with the pole and the OX axis with the polar axis, are related by the relations [2]:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ϕ - азимутальный угол (ϕ=∠XOQ); r - длина проекции стрелы (отрезок ZшМ) на плоскость XOY, при этом аппликаты в обеих системах одинаковы. Исходя из требований по установки детектора в определенной точке пространства относительно исследуемого объекта, стрела (23) предлагаемого устройства может поворачиваться в вертикальной плоскости, поэтому в расчеты дополнительно введен угол места α, на который стрела (23) поворачивается относительно оси Z (см. фиг. 1 и 2). Поворот стрелы по углу места а позволяет при настройке сократить перемещения по оси Z и использовать вертикальную опору (11) меньших размеров.where ϕ is the azimuthal angle (ϕ = ∠XOQ); r is the length of the projection of the boom (segment Z w M) onto the XOY plane, while the applicates in both systems are the same. Based on the requirements for installing the detector at a certain point in space relative to the object under study, the boom (23) of the proposed device can be rotated in a vertical plane, therefore, the elevation angle α is additionally introduced into the calculations by which the boom (23) rotates about the Z axis (see Fig. 1 and 2). The rotation of the boom by the elevation angle a allows, when adjusting, to reduce the movements along the Z axis and to use the vertical support (11) of smaller dimensions.

Детектор (6) закрепляется на устройстве в непосредственной близости от точки М на панели (37) (см. доп.фиг. 1 и фиг. 2), которая механически связана со стрелой (23), при этом устройство снабжено линейными шкалами, по которым определяют: длину стрелы

Figure 00000002
(в мм); положение начала стрелы Zш (в мм) в вертикальной плоскости на оси Z; и угловыми шкалами, по которым определяют поворот стрелы по углу места α (в градусах) и поворот стрелы по азимуту ϕ (в градусах). Данные для расчета получают путем визуального снятия показаний с линейных и угловых шкал, координатами детектора при этом являются координаты связанной точки М. Координаты рассчитываются следующим образом. Координата Mz по оси Z рассчитывается как сумма или разность значений отметки Zш и проекции стрелы b=К Zш на ось Z:The detector (6) is fixed to the device in the immediate vicinity of point M on the panel (37) (see additional Fig. 1 and Fig. 2), which is mechanically connected to the boom (23), while the device is equipped with linear scales, according to which define: boom length
Figure 00000002
(in mm); the position of the beginning of the boom Z w (in mm) in the vertical plane on the Z axis; and angular scales, which determine the rotation of the boom in elevation α (in degrees) and the rotation of the boom in azimuth ϕ (in degrees). The data for the calculation is obtained by visually taking readings from linear and angular scales, the coordinates of the detector being the coordinates of the associated point M. The coordinates are calculated as follows. The Mz coordinate along the Z axis is calculated as the sum or difference of the values of the mark Z w and the projection of the boom b = K Z w on the Z axis:

Figure 00000003
Figure 00000003

где b определяется как:where b is defined as:

Figure 00000004
Figure 00000004

где α - угол места, град.;

Figure 00000002
- длина стрелы, мм. Для удобства настройки шкала угла места разбита на два одинаковых диапазона - «0-90°», поэтому длина проекции стрелы b на ось Z и длина проекции стрелы на плоскость XOY определяется через угол (90°-α). Координаты по осям X и Y определяются как произведения длины проекции стрелы r на плоскость XOY на синус и косинус азимутального угла ϕ по формуле 1, где:where α is the elevation angle, degrees;
Figure 00000002
- boom length, mm. For ease of adjustment, the elevation scale is divided into two identical ranges - "0-90 °", so the length of the projection of the boom b onto the Z axis and the length of the projection of the boom onto the XOY plane is determined through the angle (90 ° -α). Coordinates along the X and Y axes are determined as the product of the length of the projection of the boom r on the XOY plane by the sine and cosine of the azimuthal angle ϕ according to formula 1, where:

Figure 00000005
Figure 00000005

С помощью устройства выполняется два варианта настройки (все операции по настройке выполняются «вручную»). В первом варианте при настройке дополнительно производится определение координат детектора (ов). Детектор (6) устанавливается на некотором расстоянии от объекта исследования или интересующей области этого объекта. Для этого детектор выставляется по азимуту путем поворота поворотно-фиксирующего узла, для чего «ослабляются» винтовые регуляторы (38) (фиг. 3), поворотно-фиксирующей узел поворачивают в нужном направлении на необходимый угол (р, далее регуляторами (38) поворачивают кулачки (40) и тем самым, фиксируют поворотно-фиксирующий узел на опоре (11). Затем с помощью секции (26) устанавливают нужную длину

Figure 00000002
телескопической стрелы (23) (фиг. 2) с фиксацией элементами (30). При необходимости, стрелу (23) поднимают путем изменения длины телескопической штанги (24) с помощью секции (32), которую двигают червяным механизмом (29) и тем самым, стрелу (23) устанавливают по углу места а с фиксацией элементами (30). Для более точной установки длины телескопической стрелы (23) применяют механизм подстройки (28), при этом элементы (30) немного «ослабляют», а после завершения подстройки опять переводят их в положение фиксации. Для подстройки положения детектора по вертикали применяют полый винт (14) (фиг. 2), для этого «ослабляют» регуляторы (38). Элементами (34), (35) и (36) (фиг. 2) корректируют окончательное положение детектора. Элементом (34) производится корректировка путем поворота в плоскости перпендикулярной телескопической стреле (23), элементом (35) производится корректировка по азимуту, а элементом (36) по углу места. На шкалах элементов (35) и (36) нанесены соответственно поправочные значения для азимутальной шкалы и шкалы угла места. В зависимости от положения элементов (35) и (36) окончательные значения углов для дальнейшего расчета получают путем прибавления или вычитания поправочных значений, при этом диапазон поправочных значений составляет несколько градусов. Сами шкалы на элементах (35) и (36) из-за малых размеров на фигурах не приводятся. После установки детектора в нужном положении фиксируются показания линейных и угловых шкал, а затем производится расчет координат. Во втором варианте настройки детектор устанавливается в нужных координатах (в заранее определенных). Здесь все операции по настройке и регулировке такие же, как при определении координат, только настройка производится по шкалам.The device performs two configuration options (all configuration operations are performed “manually”). In the first variant, during adjustment, the coordinates of the detector (s) are additionally determined. The detector (6) is installed at some distance from the object of investigation or the area of interest of this object. To do this, the detector is set in azimuth by turning the rotary-locking unit, for which the screw adjusters (38) are "loosened" (Fig. 3), the rotary-locking unit is turned in the desired direction by the required angle (p, then the cams are turned by the adjustments (38) (40) and thereby fix the pivot-locking unit on the support (11). Then, using the section (26), set the required length
Figure 00000002
telescopic boom (23) (Fig. 2) with fixation by elements (30). If necessary, the boom (23) is raised by changing the length of the telescopic rod (24) using the section (32), which is moved by the worm mechanism (29) and thus the boom (23) is set at the elevation angle a with fixation by elements (30). For a more accurate setting of the length of the telescopic boom (23), an adjustment mechanism (28) is used, while the elements (30) are slightly "weakened", and after the adjustment is completed, they are again transferred to the locked position. To adjust the vertical position of the detector, a hollow screw (14) (Fig. 2) is used; for this, the regulators (38) are “loosened”. Elements (34), (35) and (36) (Fig. 2) correct the final position of the detector. Element (34) makes corrections by turning in a plane perpendicular to the telescopic boom (23), element (35) makes corrections in azimuth, and element (36) in elevation. On the scales of the elements (35) and (36), respectively, the correction values for the azimuth scale and the elevation scale are marked. Depending on the position of the elements (35) and (36), the final values of the angles for further calculation are obtained by adding or subtracting correction values, while the range of correction values is several degrees. The scales themselves on the elements (35) and (36) are not shown in the figures due to their small size. After installing the detector in the desired position, the readings of the linear and angular scales are recorded, and then the coordinates are calculated. In the second setting, the detector is installed in the desired coordinates (in the predefined ones). Here, all the operations for setting and adjusting are the same as when determining the coordinates, only the setting is made according to the scales.

На фиг. 8 и фиг. 9 представлены расчетные блоки, выполненные в программе Mathcad и предназначенные для расчета на ПЭВМ координат точки М (для детектора) и установочных данных для шкал устройства. Блоки разработаны на основе математических алгоритмов определения положения интересующей точки в пространстве в цилиндрических и связанных с ними прямоугольных координатах [2]. На фиг. 8 представлен расчетный блок для определения координат точки М. Расчетный блок снабжен компонентом, с помощью которого производится выбор условия положения стрелы относительно ее горизонтали и двумя подпрограммами реализации выбора этого условия, результатами вычисления которых является определение координаты Mz и длины проекции r телескопической стрелы (23) на плоскости XOY. Исходные данные со шкал записываются в текстовый файл (с расширением «.prn»), связанный с файлом расчетного блока. При открытии файла с расчетным блоком в программе Mathcad производится автоматическое вычисление координат, которые записываются в другой текстовый файл с расширением «.prn», как результат расчета. На фиг. 9 представлен расчетный блок для определения установочных данных шкал устройства по известным (заданным) координатам. В этом расчетном блоке решается «обратная» задача, при этом блок снабжен подпрограммой вычисляющей условие определения длины проекции телескопической стрелы на ось Z с учетом текущего значения на этой шкале. Процесс записи исходных данных и получения результата аналогичен тому, как он реализован в расчетном блоке для определения координат.FIG. 8 and FIG. 9 shows the calculation blocks made in the Mathcad program and intended for calculating the coordinates of the point M (for the detector) and setting data for the device scales on a PC. The blocks are developed on the basis of mathematical algorithms for determining the position of a point of interest in space in cylindrical and related rectangular coordinates [2]. FIG. 8 shows a computational block for determining the coordinates of point M. The computational block is equipped with a component with which the condition for the position of the boom relative to its horizontal is selected and two subroutines for implementing the choice of this condition, the results of which are the determination of the coordinate Mz and the projection length r of the telescopic boom (23) on the XOY plane. The initial data from the scales are written into a text file (with the ".prn" extension) associated with the computational block file. When you open a file with a computational block in the Mathcad program, the coordinates are automatically calculated, which are written to another text file with the ".prn" extension, as a result of the computation. FIG. 9 shows a computational block for determining the setting data of the device scales according to known (given) coordinates. In this computational block, the "inverse" problem is solved, while the block is equipped with a subroutine that calculates the condition for determining the length of the projection of the telescopic boom on the Z axis, taking into account the current value on this scale. The process of recording the initial data and obtaining the result is similar to how it is implemented in the calculation block for determining coordinates.

В процессе эксплуатации детекторы испытывают вибрации, которые передаются им через устройство для крепления и ориентации детекторов, например, от технических средств, перемещающих объекты исследования к детектору (или мимо него). При этом вибрация негативно влияет на точность данных, которые формируют детекторы. Наибольшие колебания детекторы испытывают в вертикальной плоскости. Если отдельно рассматривать стрелу (23) с закрепленным детектором (6) (см. доп. фиг. 1 и 2), то согласно теории [3] ее допустимо представить, как систему с одной степенью свободы в виде балки с защемленным концом (защемление преднамеренно имитируется в месте соединения стрелы (23) с втулкой (19) поворотно-фиксирующего узла), на другом конце которой закреплен груз (детектор). Амплитуда колебаний груза (детектора), вызванных периодической возмущающей нагрузкой в такой системе будет зависеть от величины груза, длины балки и величины возмущающей силы, а время затухания колебаний и уменьшения амплитуды колебаний будут зависеть от величины сил сопротивления колебаниям [3]. В процессе эксплуатации устройства, в зависимости от необходимого положения детектора (6), стрела (23) может изменять свою длину, при этом будет меняться и амплитуда колебаний (больше вылет стрелы - больше амплитуда, меньше вылет стрелы - меньше амплитуда). Чтобы для любого вылета стрелы (23), время затухания было одинаковым, нужны переменные значения сил сопротивления колебаниям. Для создания переменных сил сопротивления колебаниям в конструкции предлагаемого устройства применен амортизатор (33), причем в зависимости от длины стрелы (23), амортизатор (33) изменяет и силу сопротивления (больше длина - больше сила сопротивления, меньше длина - меньше сила сопротивления), то есть амортизатор меняет свою жесткость.During operation, the detectors experience vibrations, which are transmitted to them through the device for mounting and orienting the detectors, for example, from technical means that move the objects of study to the detector (or past it). In this case, vibration negatively affects the accuracy of the data generated by the detectors. The detectors experience the greatest vibrations in the vertical plane. If we separately consider the boom (23) with the fixed detector (6) (see additional Figs. 1 and 2), then according to the theory [3] it is permissible to represent it as a system with one degree of freedom in the form of a beam with a pinched end (pinching intentionally simulated at the junction of the boom (23) with the sleeve (19) of the rotary-locking unit), at the other end of which a weight (detector) is fixed. The amplitude of oscillations of the load (detector) caused by a periodic disturbing load in such a system will depend on the size of the load, the length of the beam and the magnitude of the disturbing force, and the time of damping of oscillations and the decrease in the amplitude of oscillations will depend on the magnitude of the forces of resistance to oscillations [3]. During the operation of the device, depending on the required position of the detector (6), the boom (23) can change its length, and the amplitude of the oscillations will also change (more boom outreach - more amplitude, less boom outreach - less amplitude). So that for any boom (23), the damping time was the same, variable values of the forces of resistance to vibrations are needed. To create variable resistance forces to vibrations, a shock absorber (33) is used in the design of the proposed device, and depending on the length of the boom (23), the shock absorber (33) also changes the resistance force (more length - more resistance force, less length - less resistance force), that is, the shock absorber changes its stiffness.

Работа амортизатора основана на том, что при движении штока (55), амортизирующая сила (сила сопротивления) складывается из силы давления пружин (59) на шаровой элемент (56)и силы трения скольжения между шаровым элементом и поверхностью пружин в точке касания. Причем при таком расположении контактирующих элементов (шарового элемента и пружин) сила трения скольжения будет пропорциональна силе давления [4], с увеличением силы давления - увеличивается сила сопротивления, с уменьшением силы давления - уменьшается сила сопротивления. Из литературы, содержащей расчетный и нормативный материал известно, что при действии поперечной силы давления, жесткость прямой пружины (59), может быть переменной, если она в процессе деформации будет последовательно касаться несколько упоров, что будет соответствовать изменению ее рабочей длины [5]. В предлагаемой конструкции амортизатора в качестве упоров используется внутренняя поверхность конического отверстия упора (61). Перемещение упора (61) в крайнее левое положение (см. фиг. 6) будет соответствовать максимальному вылету стрелы (23) (см. фиг. 1 и 2), а движения штока (55) с элементом (56)будут испытывать максимальное сопротивление, так как жесткости пружин (59) в данном положении будут иметь наибольшие значения. При наименьшем вылете стрелы (23), упор (61) установится в крайнее правое положение, а жесткости пружин (59) станут наименьшими. Перемещение упора (61) осуществляется следующим образом. При выдвижении секции (26) стрелы (23) шнуру (68) сообщается поступательное движение, которое приводит к вращению катушки (67), а та через вал (66) и червячную пару (64) передает вращение регулятору (63), который, в свою очередь, вращательное движение обращает в поступательное движение влево упора (61), при вращении катушки (67) дополнительно закручивается пружина (65). При укорачивании стрелы (23), вращательное движение червячной паре (64) сообщается пружиной (65), которая перед этим была закручена, и которой был сообщен противодействующий момент. Далее, как и при удлинении стрелы (23) вращательное движение через регулятор (63) обращается в поступательное движение вправо упора (61). Применение амортизатора (33) с переменным сопротивлением движению штока (55) позволяет при любом размере вылета стрелы (23), гасить колебания практически за одинаковые промежутки времени, а это, в свою очередь, дает возможность с высокой долей достоверности отсеивать помеховые составляющие получаемых с детекторов данных.The operation of the shock absorber is based on the fact that when the rod (55) moves, the damping force (resistance force) is the sum of the pressure force of the springs (59) on the ball element (56) and the sliding friction force between the ball element and the surface of the springs at the point of contact. Moreover, with such an arrangement of the contacting elements (ball element and springs), the sliding friction force will be proportional to the pressure force [4], with an increase in the pressure force, the resistance force increases, with a decrease in the pressure force, the resistance force decreases. It is known from the literature containing design and normative material that under the action of a transverse pressure force, the stiffness of a straight spring (59) can be variable if in the process of deformation it successively touches several stops, which will correspond to a change in its working length [5]. In the proposed design of the shock absorber, the inner surface of the conical hole of the stop (61) is used as stops. Moving the stop (61) to the extreme left position (see Fig. 6) will correspond to the maximum reach of the boom (23) (see Figs. 1 and 2), and the movements of the rod (55) with the element (56) will experience maximum resistance, since the stiffness of the springs (59) in this position will have the highest values. At the smallest outreach of the boom (23), the stop (61) will be set to the extreme right position, and the stiffness of the springs (59) will be the smallest. The stop (61) is moved as follows. When the section (26) of the boom (23) is extended, the cord (68) is imparted a translational movement, which leads to the rotation of the spool (67), and that through the shaft (66) and the worm gear (64) transfers the rotation to the regulator (63), which, in In turn, the rotary movement turns into a translational movement to the left of the stop (61), when the coil (67) rotates, the spring (65) is additionally twisted. When shortening the boom (23), the rotary movement of the worm pair (64) is imparted by the spring (65), which was previously twisted, and to which the opposing moment was imparted. Further, as with the extension of the boom (23), the rotary movement through the regulator (63) turns into a translational movement to the right of the stop (61). The use of a shock absorber (33) with variable resistance to the movement of the rod (55) allows, for any size of the boom (23), to damp vibrations in almost the same time intervals, and this, in turn, makes it possible to filter out interference components received from the detectors with a high degree of reliability. data.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании в заявленном изобретении следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when used in the claimed invention:

• средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, расширяет существующий арсенал устройств, предназначенных для точной ориентации регистрирующих устройств по отношению к исследуемым объектам;• means embodying the claimed invention in its implementation, expands the existing arsenal of devices designed for accurate orientation of the recording devices in relation to the objects under study;

• для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью приведенного в заявке описания конструкции и принципа действия;• for the claimed invention in the form as it is characterized in the independent clause of the stated formula, the possibility of its implementation is confirmed with the help of the description of the design and principle of operation given in the application;

• средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно: получение точных данных, обладающих минимальной погрешностью. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».• the means embodying the claimed invention during its implementation is capable of ensuring the achievement of the technical result perceived by the applicant, namely: obtaining accurate data with a minimum error. Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Источники информацииSources of information

1. Злотенко Алексей Владимирович, Антипьев Александр Иванович, Головенкин Евгений Николаевич, Кораблев Александр Васильевич, Тестоедов Николай Алексеевич, Опорно-поворотное устройство антенны, патент РФ на изобретение №2327264 от 07.11.2006, МПК H01Q 3/08.1. Zlotenko Aleksey Vladimirovich, Antipiev Aleksandr Ivanovich, Golovenkin Evgeny Nikolaevich, Korablev Aleksandr Vasilievich, Testoedov Nikolay Alekseevich, Antenna rotary support device, RF patent for invention №2327264 dated 07.11.2006, IPC H01Q 3/08.

2. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. - М: «Наука»., 1973 г., 872 стр. с илл.2. Vygodsky M. Ya. Handbook of Higher Mathematics. - M: "Science"., 1973, 872 pages with ill.

3. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. - М: «Высшая школа»., 1965 г., 762 с. с илл.3. Darkov A.V., Shpiro G.S. Strength of materials. - M: "High school"., 1965, 762 p. from Fig.

4. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1988. - 640 с.4. Artobolevsky I.I. Theory of mechanisms and machines: Textbook. for technical colleges. - 4th ed., Rev. and add. - M .: Science. Ch. ed. Phys.-mat. lit., 1988 .-- 640 p.

5. Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 669 с.: ил.5. Zapletokhin V.A. Design of parts of mechanical devices: Handbook. - L .: Mechanical engineering. Leningrad. department, 1990. - 669 p .: ill.

Claims (2)

1. Устройство для крепления и ориентации детекторов, включающее опорную стойку, механизмы ориентации по углу места, механизмы подстройки, элементы крепления, фиксации и регулировки, угловые шкалы, отличающееся тем, что опорная стойка смонтирована на несущем блоке, а на самой опорной стойке смонтирован поворотно-фиксирующий узел, состоящий из двух втулок, скрепленных металлическими планками винтовым соединением, жестко закрепленных к втулкам по одной вилке соединения типа «ухо-вилка», закрепленных к этим вилкам винтовых регуляторов, закрепленной к этим вилкам вертикальной оси, кроме этого к втулкам закреплены три пластинчатых элемента, которых охватывают две зажимные ленты, сами ленты одним концом зафиксированы на вертикальной оси, а другим концом через пальцы сочленены с кулачками-эксцентриками, которые своими центрами вращения насажены на вертикальную ось, в хвостовики кулачков-эксцентриков упираются торцевые концы винтовых регуляторов, при этом профиль рабочих поверхностей кулачков-эксцентриков в плане представляет собой наружную границу логарифмической спирали с коэффициентом роста |q|>1, сам поворотно-фиксирующий узел опирается на регулировочный полый винт, опорная гайка которого закреплена на опорной стойке, вилки поворотно-фиксирующего узла посредством соединения типа «ухо-вилка» скреплены с закрепленными на телескопической стреле и телескопической штанге проушинами, телескопическая стрела и телескопическая штанга образуют консольный узел, путем сочленения под острым углом соединением типа «ухо-вилка», причем проушина этого соединения скреплена со штоком амортизатора, который закреплен на торце выдвижной секции телескопической штанги и выполнен с переменной жесткостью, зависящей от устанавливаемой длины телескопической стрелы, к выдвижной секции телескопической стрелы закреплен корректировочный узел, состоящий из трех поворотных в разных плоскостях элементов, с корректировочным узлом жестко соединена панель крепления детекторов, на выдвижной секции телескопической стрелы нанесена линейная шкала длины стрелы, вне устройства смонтированы линейная шкала координатной вертикальной оси Z и горизонтальная линейная корректировочная шкала центра координат.1. A device for mounting and orientation of detectors, including a support post, elevation orientation mechanisms, adjustment mechanisms, fastening, fixation and adjustment elements, angular scales, characterized in that the support post is mounted on a supporting block, and on the support post itself is mounted rotatably - fixing assembly, consisting of two bushings, fastened with metal strips with a screw connection, rigidly fixed to the bushings by one fork of the "ear-fork" type, fixed to these forks of screw adjusters, fixed to these forks of the vertical axis, in addition, three are fixed to the bushings of plate elements, which are covered by two clamping bands, the bands themselves are fixed at one end on the vertical axis, and at the other end through the fingers are articulated with the eccentric cams, which are set on the vertical axis with their centers of rotation, the end ends of the screw adjusters abut against the shanks of the eccentric cams, when this profile of the working surfaces of the cams-e xcentrics in plan represents the outer boundary of a logarithmic spiral with a growth coefficient | q |> 1, the pivot-fixing unit itself rests on an adjusting hollow screw, the support nut of which is fixed on the support stand, the forks of the pivot-fixing unit by means of an ear-fork connection fastened to the lugs fixed on the telescopic boom and the telescopic rod, the telescopic boom and the telescopic rod form a cantilever unit, by articulating at an acute angle with an "ear-fork" connection, and the lug of this connection is fastened to the shock absorber rod, which is attached to the end of the telescopic section of the telescopic rod and is made with variable rigidity, depending on the installed length of the telescopic boom, to the retractable section of the telescopic boom, an adjustment unit is fixed, consisting of three elements rotatable in different planes, a detector mounting panel is rigidly connected to the adjustment unit, on the retractable section of the telescopic boom, a linear scale of the boom length is applied, a linear scale of the coordinate vertical axis Z and a horizontal linear correction scale of the center of coordinates are mounted outside the device. 2. Устройство для крепления и ориентации детекторов по п. 1, отличающееся тем, что вилки всех соединений типа «ухо-вилка» выполнены разборными, и в них смонтированы компенсаторы зазоров.2. A device for mounting and orienting detectors according to claim 1, characterized in that the plugs of all ear-plug connections are collapsible, and gap compensators are mounted in them.
RU2020143763A 2020-12-28 2020-12-28 Device for mounting and orientation of detectors RU2753749C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143763A RU2753749C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Device for mounting and orientation of detectors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143763A RU2753749C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Device for mounting and orientation of detectors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753749C1 true RU2753749C1 (en) 2021-08-23

Family

ID=77460325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020143763A RU2753749C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Device for mounting and orientation of detectors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753749C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115900492A (en) * 2022-12-09 2023-04-04 南通海国机械有限公司 Steel construction weld angle height detection chi

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU813175A1 (en) * 1979-05-25 1981-08-18 Научно-Исследовательский И Опытно-Конструкторский Институт Автомати-Зации Черной Металлургии Device for measuring temperature of converter metal and sampling thereof
JPS6030202A (en) * 1983-07-28 1985-02-15 Maspro Denkoh Corp Parabolic antenna
RU2327264C1 (en) * 2006-11-07 2008-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" Antenna rotary support
RU128709U1 (en) * 2012-10-25 2013-05-27 Открытое акционерное общество "КАМАЗ" ANGLE CARBON WITH NONIUS FOR INSTALLING PARTS
RU164948U1 (en) * 2016-01-29 2016-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Патентное бюро" (ООО "Патентное бюро") DEVICE FOR MEASURING THE TRANSFER EFFICIENCIES OF THE ARROW ARROWS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU813175A1 (en) * 1979-05-25 1981-08-18 Научно-Исследовательский И Опытно-Конструкторский Институт Автомати-Зации Черной Металлургии Device for measuring temperature of converter metal and sampling thereof
JPS6030202A (en) * 1983-07-28 1985-02-15 Maspro Denkoh Corp Parabolic antenna
RU2327264C1 (en) * 2006-11-07 2008-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" Antenna rotary support
RU128709U1 (en) * 2012-10-25 2013-05-27 Открытое акционерное общество "КАМАЗ" ANGLE CARBON WITH NONIUS FOR INSTALLING PARTS
RU164948U1 (en) * 2016-01-29 2016-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Патентное бюро" (ООО "Патентное бюро") DEVICE FOR MEASURING THE TRANSFER EFFICIENCIES OF THE ARROW ARROWS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115900492A (en) * 2022-12-09 2023-04-04 南通海国机械有限公司 Steel construction weld angle height detection chi

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69616353T2 (en) HIGH BANDWIDTH MEASURING SYSTEM AND DYNAMIC RIGIDITY FOR MEASURING AND CONTROLLING INTELLIGENT INDUSTRIAL PROCEDURES
US10830582B2 (en) Method and system for compensating for accuracy errors of a hexapod
US7441341B2 (en) Automated robotic measuring system
EP2813811A1 (en) Inside-diameter measurement device
EP2729652B1 (en) Method and arrangement for calibrating sensors in drilling equipment
RU2753749C1 (en) Device for mounting and orientation of detectors
US20050038563A1 (en) Device and method for kinematic calibration of robots
CN104507787A (en) Mechanical positioning device and method
DE3200269A1 (en) DRILL HOLE MEASURING DEVICE
US8407906B2 (en) Window frame deflection measurement device and method of use
US11118892B2 (en) Method and apparatus for measuring rigidity distribution
EP2488326A1 (en) Adjustable bracket in fixtures
DE102004023033A1 (en) Device and method for measuring components
DE3908430C2 (en)
KR102060288B1 (en) Machine tool
CN109238764B (en) Static flexibility loading equipment and loading test system
Buice et al. Design evaluation of a single-axis precision controlled positioning stage
US8079154B1 (en) Apparatus and method for measuring curvature of tubes
JP2018184710A (en) Inspection device
US5119566A (en) Stationary gantry for a precision coordinate measuring instrument
KR20100050877A (en) Measurement method and system of motion error in precision linear stage
US3704846A (en) Apparatus for micropositioning an operational member and a workpiece platform
CN204405017U (en) Optical measuring instrument mounting and adjusting support
RU2684876C1 (en) Positioning device for assembly fitting
EA025609B1 (en) Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry