Датчик линейных ускорений

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СЯЮИВаецаМ . РЕСПУБЛИК ОИ (11) 1 Р 15/08 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЙРЫТИ ПО ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЕЛЬСТ 5/24-1083 5 2,85, Бюл Р Алферов, Т.С сов, В.А.Гонч ков, 10.Н.Козь Баклашева,аренко,мин и Г,Н.Сал 68(088. тент США Ф 31972ское свидетелкл,001 Р 1ов В.А, Авиаце приборы. М 62595,СССР 1981. е гир(21) 36558 (22) 16.08 (46) 07,0 (72) Г.В. И.Ф,Белоу А.В.Дунду гир (53) 531.7 (56) 1. Па кл. 73-1412.Автор 9 808941,3. Павл скопически с.111.4, Датч БК 2.369,0(54) (57) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащий маятник на подшипниковом подвесе, подпружиненный торсионом, датчик угла и демпфер, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и веса прибора, маятник выполнен в виде ротора секторообразными зубьями, хотя бы одиниз которых имеет массу, большую массы одного из них, и помещен в неподвижную камеру, разделенную на полости перегородками в виде секторообраэных зубьев, причем демпфер образован перегородками камеры и зубьями ротора, расположенными с зазором относительно перегородок и цилйндрическойповерхности камеры.1138747Датчик линейных ускорений содержит корпус 1, в котором монтируетсяось 2, вращающаяся в шарикоподшипни-ках 3 и 4. На ней закреплен маятник,5, выполненный в виде ротора с секторообраэными зубьями, являющийся одновременно и подвижной деталью воздушного демпфера, в которой маятниковость создается грузом 6, В корпусе ус, тановлена неподвижная камера, состоящая из двух коаксиальных колец 7 и 8 иперегородок в виде секторообраэныхзубьев 9, которая является неподвиж-ной деталью воздушного демпфера. Перегородки разделяют камеру на рядглухих полостей, открытых толькосо стороны торца, обращенного внутрьприбора. В них входят зубья маятника, а торцовые перемычки этой детализаглушают полость со стороны открытоготорца. Маятник установлен таким образом, что по его наружному и внутреннему диаметрам, а также по .торцам.зубьев и торцовых перемычек образуется гарантированный зазор порядка0,1 мм и полости с помощью торцовыхзазоров соединяются последовательно,Все детали демпфера выполнены изматериалов с близкими, а лучше одинаковыми коэффициентами линейногорасширения, чтобы исключить температурные изменения зазоров.В датчике линейных ускорений применен круглый торсион 10, проходящий внутри оси 2, одним концом жесткозакрепленный на роторе маятника 5,а другим - на корпусе 1, Преобразователем угла поворота в электричес-,кий сигнал является индукционный датчик угла, статор 1 которого установлен в корпусе, а ротор 12 закрепленна оси.Устройство работает следующимобразом,Изобретение относится к приборостроению, а именно к измерителям линейного ускорения, чувствительным элементом которых служит физический маятник. 5Известны маятниковые акселерометры, предназначенные для измерения линейного ускорения, содержащие подвижный .маятник, установленный в опорах, датчики угла и момента 11. 10Известна также конструкция маятникового акселерометра, в котором задача повышения виброустойчивости при.наличии угловой вибрации вокруг оси, перпендикулярной оси подвеса 5 маятника, решается с помощью дополнительных балансированных грузов,выполненных заодно с маятником ,23.Однако маятник даже после прекращения воздействия на него ускоре ния не останавливается сразу, а совершает незатухающие колебания 3.1.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик линейных ускорений, который 25 содержит маятник на подшипниковом подвесе, подпружиненный торсионом,датчик угла и деипфер 4.Однако известный датчик имеет сложную конструкциюу большие разме ры и вес. Демпфер, применяемый в этом датчике относительно невысокой эффективности (40 г см сек) имеет вес 2 кг при диаметре 80 мм и длине 57 мм и потребляет 20 Вт элект;роэнергии.Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов и веса прибора. Указанная цель достигается тем, что в датчике линейных ускорений, содержащем маятник на подшипниковом подвесе, подпружиненный торсионом, датчик угла и демпфер, маятник выполнен в виде ротора с сектообразны ми зубьями, хотя бы один из которых имеет массу, большую массы одного из них, и помещен в неподвижную камеру, разделенную на полости перегородками в виде секторообразных зу- ,50 бьев, причем демпфер образован перего родками камеры и зубьями ротора, расположенными с зазором относительно перегородок и цилиндрической поверхности камеры. 55На фиг,1 изображен предлагаемый датчик линейных ускорений, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг,1. При воздействии ускорения на корпус прибора маятник, установленный в подшипниковом подвесе, отклоняется от нулевого положения под воздействием инерционного момента, который уравновешивается гравитационныммоментом и моментом упругости торсиона, возникающим при закручивании его на угол, равный углу отклонения маятника, пропорционально которому датчик угла выдает электрический сигнал. При колебаниях маятника,являющегося одновременно подвижной деталью демпфера, эа счет перетека1138 Составитель Т,Макароваедактор С.Патрушева Техред С,.йовжий Корректор Е.СиРОхм аэ 10681/35 Подписимитета СССР Тираж 897 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушоткрытииая наб д.4/5 иал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 3ния воздуха из полости в полость, через радиальные и торцовые зазоры между подвижной н неподвижными деталями демпфера осуществляется демпфирование.Предлагаемый датчик линейныхускорений имеет более высокую динамическую точность по сравнению с известным, так как демпфирование его возрастает в 3-4 раза за счет применения воздушного демпфера вместо электромагнитного,уменьшается момент инерции подвижной части прибора при объединении маятника с подвижной зубчатой деталью демпфера. Кроме того, воздушный демпфер не требует дополнительного источника питания, ие имеет вредного уводяще 747 4го момента от электромагнита, дополнительного источника внутреннего перегрева прибора, что также улучшает точностные характеристики датчика линейных ускорений, Вес предлагаемого прибора снижается в 2 раза, а габариты - в 1,5 раза по сравнению с известным.Макет предлагаемого приборауспешно прошел лабораторные испыта." ния, доказав свою работоспособность в условиях высоких перегрузок (до 40 я).Предлагаемый прибор конструктивно проще, надежнее, в нем применены не- дефицитные материалы (вместо электро;. технической стали и медного провода- алюминий).