SU727992A1

SU727992A1 - Device for determining moving object inclination angles

Info

Publication number: SU727992A1
Application number: SU762364493A
Authority: SU
Inventors: Владислав Никитович Остроушко
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Механизации И Техники Полива
Priority date: 1976-05-20
Filing date: 1976-05-20
Publication date: 1980-04-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ(54) DEVICE FOR DETERMINATION OF TILT ANGLES OF MOBILE OBJECTS

:.. i . Изобретение относитс к области приборостроени и, в частности, к устройствам дл измерени угла наклона к горизонту подвижных объектов, например автоматизированных сельскохоз йственных машин. Известны датчики углов наклона, содержащие физический ма тник с компенсатором вли ни инерционных сил, действие которого закл чаетс в приложении к ма тнику компенсацион ного момента, равного по величине моменту го ризонтальной составл ющей силы Инерциии, дей ствующей на тело ма тника, и противополож-. ного ему по знаку. Вертикальна составл юща сил инерциий, действующих на тело ма тника, воспринимаетс соответствующей реакцией его опоры и не вызывает отклонени тела ма тника от.равновесного положени 1. Недостатком известного решени вл етс ; сложность конструкции, включающей в себ последовательно соединенные: датчик поступательной скорости объекта, дафференциальное звено дл вычислени ускорени и моментный двигатель дл приложени к телу ма тника компенсационного момента. Така конструкци ненадежна в работе в полевых условийх. Известные наклономеры ма тникового типа с компенсаторами действи инерционных сил 2 и 3 .используемые на подвижных объектах, также имеют более сложную конструкцию и меньшую надежность работь, Ближайца1м к описываемому изобретеш1ю по технической сущности и достигаемому результату вл етс наклономер дл движущихс объектов 4. содержащий корпус, ма тник, преобразователь, и компенсатор действи инерциопньос сил, выполненный в виде груза, имеющего возможность перемещени под действием сип инерции в плоскости качани ма тника перпендикул рно линии отвеса и центрируемого пружинами, опирающимис на стенки корпуса. В этом наклономере центр т жести груза компенсатора находитс выше центра оси подвеса ма тника, а груз снабжен демпфирующим устройством.: .. i. The invention relates to the field of instrumentation and, in particular, to devices for measuring the angle of inclination to the horizon of moving objects, for example, automated agricultural machines. There are known tilt angle sensors that contain a physical thumbwheel with a compensator for the influence of inertial forces, which is applied when the compensation moment is applied to the thumbwave, which is equal in magnitude to the horizontal component of the Inertia body and is opposite to . much to him by the sign. The vertical component of the inertia forces acting on the body of the tandem is perceived by the corresponding reaction of its support and does not cause the tambourine’s body to deviate from the equilibrium position 1. The disadvantage of the known solution is; the complexity of the design, which includes in series: an object's translational velocity sensor, a differential link for calculating acceleration, and a torque motor for applying a compensation moment to the body of the instrument. Such a design is unreliable in field operation. Known tilting tillers of type 2 with compensators for the action of inertial forces 2 and 3 used on moving objects also have a more complex structure and less reliability, Nearest to the inventive technical essence and the achieved result is a tilt meter for moving objects 4. master, transducer, and compensator inertia forces, made in the form of a load, having the ability to move under the action of a sip inertia in the plane of the tilt of the tiger, perpendicular angles to the plumb line and the centering springs opirayuschimis on the housing wall. In this tiltmeter, the center of gravity of the load of the compensator is above the center of the axis of the suspension of the tandem, and the load is provided with a damping device.

бпИсываемое устройство имеет более простую конструкцию и большую точность как в статическом, так и в диналтческом режимах, что достигнуто тем, что компенсатор в наклономере жестко закреплен на ма тнике так, что центр т жести подвижного груза совмещен с центром оси подвеса ма тника. Сл1ещение подвижного груза под действием сил инерции в ту или иную сторону вызьюает по вление соответствующего момента силы т жести этого груза, ур1авновешивающего действие момента сил инерции , приложенных к телу ма тника. На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого наклономера в двух Проекци х; на фигЗ наклономер при действии на его подвижную систему силы инерции.The device has a simpler design and greater accuracy in both static and dynical modes, which is achieved by the fact that the compensator in the tilt meter is rigidly fixed on the master so that the center of gravity of the movable load is aligned with the center of the suspension axis. The occurrence of a movable load under the action of inertial forces in one direction or another causes the occurrence of the corresponding moment of gravity of this load, which weighs the action of the moment of inertia applied to the body of the master. FIG. 1 and 2 the scheme of the proposed tiltmeter in two Projections is depicted; on figZ tiltmeter when the inertia force acts on its moving system.

Наклономер содержит ма тник с грузом 1, подаёшенным на рычаге 2 посредством шарнира с осью вращени 3 к корпусу 4. На рычаге 2 закреплена сбалансированна относительно оси подвеса коробка 5, содержаща подвижный инерционный груз 6, центрируемый двум противодействующими пружинами 7. Груз 6 имеет возможность перемещатьс в плоскости качани ма тника по линии, перпендикул рной отвесной линии.The inclinometer contains a tambourine with a load 1, fed on the lever 2 by means of a hinge with the axis of rotation 3 to the housing 4. On the lever 2 there is fixed a box 5 balanced against the axis of suspension, containing a movable inertial load 6, centered by two opposing springs 7. The load 6 is able to move in the plane of swing of the tartar along a line perpendicular to the plumb line.

В отсутствие ускорени контролируемого объекта и соединенного с ним корпуса наклономера на груз 1 ма тника и на подвижный груз 6 компенсатора не действуют силы инерции , центр массы груза 1 ма тника находитс на линии гравитационной вертикали, проход щей через ось вращени 3, а центрмассы подвижного груза 6 совпадает с осью 3 вращени ма тника и моменты сил т жести обоих грузов равны нулю. При зтом наклон объекта к горизонту сопровождаетс соответствующим изменением положени корпуса 4 наклономера относительно груза 1 неподвижного ма тника и выдачей сигнала, пропорционального наклону объекта.In the absence of acceleration of the object being monitored and the tiltmeter body connected to it, the weight of the tangent 1 and the movable load 6 of the compensator are not affected by inertia forces, the center of mass of the load of the tangent 1 is on the line of the gravitational vertical passing through the axis of rotation 3, and the center of mass of the moving load 6 coincides with the axis of rotation 3 of the tandem and the moments of the force of gravity of both loads are equal to zero. At the same time, the tilting of the object to the horizon is accompanied by a corresponding change in the position of the case 4 of the inclinometer relative to the load 1 of the fixed tiller and issuing a signal proportional to the tilt of the object.

При изменении скорости движени объекта ускорение корпуса наклономера непрерьшно мен етс и на подвижную систему действует приложенна в его центре масс мгновенна сила инерции.When the velocity of the object changes, the acceleration of the tiltmeter body is continuously changing and the instantaneous inertia force applied at its center of mass acts on the moving system.

Смещение подвижного груза зависит от его массы, жесткости центрирующих пружин и величины ускорени . Указанные величины наход тс в следующей зависимости:The displacement of the movable load depends on its mass, the rigidity of the centering springs and the magnitude of the acceleration. These values are in the following relationship:

22

п nrii . n nrii.

д. т - масса подвижной части ма тника;D. t is the mass of the moving part of the tiger;

-рассто ние от оси подвеса до центра масс подвижной части ма тника;- distance from the axis of suspension to the center of mass of the moving part of the tiller;

-масса подвижного груза компенсатора ;- mass of movable load of the compensator;

-жесткость центрирующих пружин;-the rigidity of the centering springs;

-ускорение земного прит жени .Acceleration of earthly matter.

образом, в описываемом наклонот быть достигнута компенсаци дейинерции на измерительный ма тник.Thus, in the described inclination, compensation for the de-inertia to the measuring file will be achieved.

Claims

1.Mapkin, L.A. and Schellenger, V.M. Automatic instruments for determining exceedances., Tr. MIIGViK vol. 3, Geodesyzdat, 1956, p. 63-91.

2. USSR author's certificate number 395112 class. G 01 C 9/12, 1971.

3. Theory and design of hydraulic instruments and systems, ed. D.T.N. prof. Blyukgan G. D. M., Higher School, 1971, p. 2 / 61-263. 4. German Patent No. 570497, cl. 42 C 25/0 1933. (prototype).

////////////

vT.

WVWV M6AA / W

/////////

five

-Q "ii SSil // g ./

//////////////////// five

FIG, g