SU1760318A1

SU1760318A1 - Устройство дл определени углов наклона объектов

Info

Publication number: SU1760318A1
Application number: SU904812061A
Authority: SU
Inventors: Борис Санасарович Матевосян; Борис Арутюнович Минасян; Седрак Варуканович Оганесян
Priority date: 1990-02-19
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Использование: геодезическое приборостроение , дл определени углов наклона движущихс объектов относительно вертикали . Сущность изобретени : устройствосо- держит основание 3. герметичный корпус 1, заполненный жидкостью, первую ось вращени 2, св занную с основанием и расположенную перпендикул рно к плоскости измерени , вторую и третью оси вращени , расположенные параллельно и симметрично относительно первой, груз 8 и поплавок 7, установленные на второй и третьей ос х вращени соответственно, и преобразователь 4 угла поворота, св занный с первой осью вращени , Груз и поплавок выполнены в виде тел вращени (цилиндр, шар и т.п.) с центрами т жести на своих ос х, совпадающих со второй и третьей ос ми и установленных на опорах в корпус 2 ил.

Description

Изобретение относитс к области геодезического приборостроени и может быть использовано дл определени углов наклона неподвижных и движущихс объектов относительно вертикали

Известно устройство дл определени углов наклона объектов, состо щее из корпуса , ма тника и поплавка с зубчатыми секторами , между которыми установлена шестерн , одновременно наход ща с с ними в зацеплении и кинематически св зан на с индикаторным прибором. Площади поверхностей ма тника и поплавка, лерпен- дикул рные к плоскости их качени , а также их массы равны между собой, а корпус заполнен жидкостью

Недостатком данного устройства вл етс низка точность, обусловленна сложной , несимметричной формой поплавка и ма тника, усложн ющей вопрос балансировки , а также наличием зубчатой св зи между поплавком и ма тником с определенным К.П.Д.

Известно также техническое решение устройства дл определени угла наклона объекта, содержащее основание, герметичный корпус, заполненный жидкостью и расположенную перпендикул рно к плоскости измерени в подшипниковых опорах основани , вторую и третью оси вращени , расположенные параллельно и симметрично относительно первой, ма тник и поплавок с зубчатыми секторами, установленные на второй и третьей ос х вращени и наход щиес в зацеплении с зубчатым венцом внутренней поверхности корпуса, четвертую ось вращени с установленным на ней поводком, св занным со второй и третьей ос ми вращени , и преобразователь угла поворота.

СлЭ

00

Недостатками данного технического решени вл ютс сложность конструкции корпуса, содержащего зубчатый сектор, конструкци поплавка и ма тника с зубчатыми секторами, усложн ющими балансировку и вл ющимис причиной мертвого хода и дополнительной погрешности измерени . Недостатком данной конструкции вл етс и наличие четырех осей вращени , причем исполнение параллельности которых и одновременной горизонтальности их расположени вызывают определенные затруднени и также вл ютс причиной дополнительной погрешности.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа, вл етс Уклономер, содержащий полый герметичный цилиндрический корпус с горизонтально расположенным центральным валиком. Внутренн полость корпуса заполнена жидкостью. К центральному валику крепитс поплавок и груз, выполненные одним узлом, причем, размеща сь в корпусе, заполненном жидкостью, под действием выталкивающей силы; поплавок располагаетс в верхней части корпуса.

Чувствительный элемент содержит ко- пирную поверхность на верхнем конце поплавка и линейный дифференциальный трансформатор на верхней части корпуса. Трансформатор сообщаетс электрической цепью с отсчетным устройством.

В данной конструкции вопросы балансировки решены несколько лучше, чем в выше описанных аналогах. Однако секторное сечение как поплавка, так и груза, усложн ет конструкцию, затрудн ет балансировку и ограничивает выталкивающую силу, что и ограничивает повышение точности измерени .

Целью изобретени вл етс повышение точности углов наклона объектов.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл определени углов наклона объектов, содержащем неподвижный корпус , гравитационно чувствительный элемент , закрепленный на горизонтальной оси вращени , св занной с преобразователем угла поворота (ПУП), груз и поплавок, св занные с чувствительным элементом симметрично относительно оси вращени , и демпфирующую жидкость, чувствительный элемент выполнен полым и заполнен демпфирующей жидкостью, груз и поплавок выполнены в виде тел вращени и установлены в полости чувствительного элемента на дополнительных ос х вращени , параллельных оси вращени чувствительного элемента и проход щих соответственно через центры т жести поплавка и груза. Выполнение чувствительного элемента полым и заполненным демпфирующей жидкостью, а груза и поплавка в виде тел вращени , и установленных в полости чувствительного

элемента на дополнительных ос х вращени , параллельных оси вращени чувствительного элемента и проход щих соответственно через центры т жести поплавка и груза, дает возможность осущест0 вить точную балансировку и обеспечить максимально возможный крут щий момент на оси вращени чувствительного элемента, что приводит к повышению точности измерени .

5 На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - схема, по сн юща принцип работы устройства дл определени углов наклона объектов.

Устройство дл определени углов на0 клона объектов содержит гравитационно чувствительный элемент 1, закрепленный на горизонтальной оси вращени 2, котора вмонтирована на подшипниковых опорах корпуса 3. В корпус вмонтирован также ин5 дикаторный прибор 4 (ПУП), ось которого кинематически св зана с горизонтальной осью вращени . В полости чувствительного элемента на одинаковом рассто нии и параллельно горизонтальной оси враще0 ни на опорах 5 и 6 расположены поплавок 7 и груз 8.

Чувствительный элемент 1 выполнен полым и заполнен демпфирующей жидкостью . На крышке 9 имеютс отверсти 10

5 дл залива демпфирующей жидкости, закрытые гибкой мембраной 11 (резина и т.п.) дл компенсации температурного изменени объема жидкости. Устройство содержит блок цифровой индикации (БЦИ) 12.

0 Устройство дл определени углов наклона объектов работает следующим образом . Когда объект с установленным на нем устройством находитс в строго горизонтальном положении, ось, по которой на5 правлен вектор силы гравитационного прит жени груза 8 (Рг) и ось, по которой направлен вектор выталкивающей силы жидкости (Рв), действующей на поплавок 7, совпадают и направлены по гравитацион0 ной вертикали,-при этом установочна плоскость корпуса 3 перпендикул рна к этой оси, т.е. расположена горизонтально. Это положение соответствует нулю преобразовател 4 угла поворота.

5 При наклоне обьекта одновременно наклон ютс корпус 3, чувствительный элемент 1 и кинематически св занный с ним груз 7 и поплавок 8. Поскольку пр ма , соедин юща центры поплавка, чувствительно- гр элемента и груза, наклонилась по

отношению к вертикали, а направление выталкивающей силы жидкости и гравитационной силы всегда направлены вертикально , создаетс крут щий момент выталкивающей и гравитационной силами относительно центра О чувствительного элемента 1,поворачивающий горизонтальную ось вращени 2 до того, пока пр ма проход ща через центры поплавка, чувстительного элемента и груза не сов- падает с гравитационной вертикалью. Данный поворот горизонтальной оси вращени передаетс на ось преобразовател угла поворота . Величина угла наклона зависит от наклона корпуса 3 и индицируетс на пане- ли блока цифровой индикации 12.

На показани угла наклона не вли ют факторы, вызываемые перемещением объекта , например ускорени , колебани , толч- ки, а также изменени сопротивлени жидкости по той причине, что действи груза и поплавка взаимно скомпенсированы. Така компенсаци может быть достигнута, например, равенством масс и площадей по- верхностей поплавка и груза, причем разность масс может быть скомпенсирована и соответствующей разностью площадей и наоборот.

Технико-экономическа эффективность конструкции обеспечиваетс повышением точности измерени углов наклона объектов , что достигаетс возможностью осуществить точную балансировку и обеспечить максимально возможный крут щий момент на оси вращени чувствительного элемента предлагаемой конструкции.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл определени углов наклона объекта, содержащее неподвижный корпусггравитационно чувствительный элемент , закрепленный на горизонтальной оси вращени , св занной с преобразователем угла поворота, груз и поплавок, св занные с чувствительным элементом симметрично относительно оси вращени , и демпфирующую жидкость, отличающеес тем, что, с целью повышени точности, чувствительный элемент выполнен полым и заполнен демпфирующей жидкостью, груз и поплавок выполнены в виде тел вращени и установлены в полости чувствительного элемента на дополнительных ос х вращени , параллельных оси вращени чувствительного элемента и проход щих соответственно через центры т жести поплавка и груза.

Фиг./

ЯФиг .2