Способ определения неуравновешенности колебательной системы баланс — спираль

398920 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 28.Х 11.1971 ( 1730215/18-10) л, 6044 70 исоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийПриоритетОпубликовано 27,1 Х,1973, БюллетеньДата опубликования описания 21.1.1974 К 681.11.059.8(088 вторызобретения Д. Малкин, Ю. В. Первухин и Я. Г. Гринштейн Заявител Научно-исследовательский институт часовой промышленности и Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроенияСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕУРАВНОВ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ БАЛАНС ШЕННОСТ СПИРАЛЬ 2 труда и особ, по емы баные коИзобретение может быть использовано в часовых механизмах.Известен способ определения неуравновешенности колебательной системы баланс - спираль, состоящий в том, что системе сообщают свободные колебания с заданной начальной амплитудой, измеряют изменение периода колебаний при различных положениях системы по отношению к направлению силы тяжести и по данным изменениям вычисляют место и величину дисбаланса системы.Такой способ имеет ряд недостатков, Измерения необходимо выполнять при трех различных положениях системы, каждый раз выдерживая одинаковые начальные условия измерения, что делает процесс достаточно трудоемким и малопроизводительным. Кроме того, получаемые результаты измерений включают как позиционную ошибку хода от неуравновешенности системы, так и ошибку хода, определяемую массой баланса и моментом упругости спирали. Для разделения этих ошибок необходимы дальнейшие логические операции, автоматическое выполнение которых требует использования достаточно сложной аппаратуры.Для увеличену ращения изме пторому свободл нс - спираль д леоания связанного с ней,упругого элемента,являющиеся линейной функцией неуравновешенности указанной системы, в моменты времени, соответствующие отклонению баланса5 отположениястаическогоравновесия на угол+-45, замеряют деформацию упругого элемента и по величине этой деформации находят пропорциональные ей две взаимно перпендикулярные составляющие неуравновешенО ности.На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.Колебательная система баланс - спиральустановлена в опорах на скобе 1 так, что ось5баланса 3 располагается вертикально, т, е,по направлению действия силы тяжести.Внешний виток спирали 4 пропущен между штифтами 5, имитирующими влияние градусника в часах, н закреплен на скобе 1.О Последняя подвешена на упругом элементе -торсионе б таким образом, что она имеет одну степень свободы, обеспечивающую вращение вокруг оси торсиона 6, Для заппраниябаланса на скобе 1 предусмотрен упор 7, вхо 5 лящий во взаимодействие с импульсным камнем 8 на балансе. Со скобой 1 жестко соединено зеркало 9, отражающее проходящийчерез оптическую систему 10 световой потокот источника 11. Фотоэлемент 12 фиксирует0 отраженный световой поток,Перед началом измерения баланс колебательной системы закручивают на заданный наклонный угол и запирают упором 7, вводя последний во взаимодействие с импульсным камнем 8. После отвода упора 7 баланс совершает свободные колебания. При этом на опоры оси баланса действует центробежная сила, пропорциональная квадрату мгновенной угловой скорости вращения баланса и величине неуравновешенности системы баланс - спираль. Составляющая этой силы, перпендикулярная оси торспона 6, вызывает закручивание торсиона 6, В результате этого световой поток от источника 11, пройдя через оптическую систему 10 и отразившись от зеркала 9, попадает на фотоэлемент 12, вызывая появления электрического сигнала, пропорционального углу закручивания торсиона 6.За один период колебания баланса определяют два мгновенных значения этого сйгнала в моменты времени, когда баланс отклоняется от положения статического равновесия на угол +-45. Измеренные величины пропорциональны двум взаимно перпендикулярным составляющим неу равновешенности колебательной системы баланс - спираль. Полная неуравновешенность равна геометрической сумме ее составляющих по осям. Практически удобнее уравновешивать баланс съемом (или добавлением) материала в двух точках иа ободе баланса, лежащих на осях, которые проходят под углом -+45 по отношению к плоскости измерения, так как в данном случае составляющие неуравновешенности не зависят друг от друга. Плоскость измерения Р проходит через ось баланса перпендикулярно к торспону 6.Произведение количества снимаемого (илп Б добавляемого) металла на расстояние от точек сьема (или добавления) до оси 2 баланса 3 пропорционально измеренным величинам деформации торсиона 6. Поэтому целесообразно задаваться одним и тем же значением 10 этого расстояния на обеих осях и тем самымустранять неуравновешенность колебательной системы только за счет различного количества снимаемого (добавляемого) материала ба.ланса в обеих точках,15Предмет изобретенияСпособ определения неуравновешенностиколебательной системы баланс - спираль пу тем сообщения ей свободных колебаний с заданной начальной амплитудой, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности труда и упрощения измерения, свободные колебания неуравновешенной системы ба ланс - спираль преобразуют в свободные колебания связанного с ней упругого элемента, являющиеся линейной функцией неуравновешенности, в моменты времени, соответствующие отклонению баланса от положения ста- ЗО тического равновесия а угол +45, замеряютдеформацию упругого элемента и по величине этой деформации определяют пропорциональные ей две взаимно перпендикулярные составляющие неуравновешенности.