Инерционный измеритель

(22) Заявлено 29.03,76 (21) 2339114/18-1с присоединением заявки51) М. Кл в С 01 Р 15/00 Государственный комитет овета Министров СССР 23) Приоритет43) Опубликовано 30.12.77, Б 3) УДК 531.768(088 8) ллетень М ло делам изобретений.ги открытий 45) Дата опубликования описания 03,03.78 АвторыизобретенЗаявитель В. П, Демиденко, В. М. Боголюбов, П, П. Демиденко и В. В, Просвирнин(54) ИНЕРЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛ ем а координат ия инерционнои ельны соответст систем совпада у совпасих 1 и ия инер тью аи а коор етсна дает по г 1 в р ционно е- й е отноИзобретение отнотельной техники ив качестве чувствразличных приборовнейных и угловыхнования.Известны устройства для измерения угловых и линейных параметров движения основания 111.Наиболее близким к изобретению по тех О нической сущности является устройство 2, содержащее приводной двигатель, систему рычагов инерционные массы и электрическое измерительно-преобразовательное устройство, Основным недостатком известных устройств 15 является то, что они измеряют угловые и линейные параметры движения лишь по одной кли по двум взаимно перпендикулярным осям.Цель предлагаемого изобретения - однов ременное измерение угловых и линейных параметров движения по трем взаимноперпендикулярным осям. Для этого к валу двигателя под углом от 30 до 90 прикреплены основные рычаги, к свободным концам которых 25 под углом от 30 до 90 присоединены дополнительные рычаги с инерционными массами.На чертеже изображена принципиальная кинематическая схема предлагаемого измерителя, 30 сится к области измериможет быть использовано ительного элемента дляи систем измерения липараметров движения ос ОХИ - подвижная система координат, связанная с объектом (подвижным основанием), на котором установлен измеритель. Начало О этой системы находится в точке упругой связи системы рычагов и вала приводного двигателя. Ось ОЛ совпадает по направлению с осью вращения двигателя. Проекции угловых и линейных скоростей движения объекта на оси Х, У и 2 обозначены через р, д, г и Рх, 1 т, Рг,О - вспомогательная система координат, участвующая во вращательном движении приводного двигателя. Ее начало совпадает с началом системы ОХИ, ось г совпадает по направлению с осьто 2, оси х и у повернуты в плоскости ХОУ относительно осей Х и У на угол р=И, где Й - угловая скорость вращения приводного двигателя. Охуг - подвижная сист связанная с центром вращен массы. Оси х, у и г паралл вующим осям системы Охуг,Оху,г 1 - вспомогательная динат, Начало этой системы чалом системы Охуг, ось направлению с осью у, а о зультате переносного движен массы вокруг оси у со скорос30 35 Х (Л+ В - Р 1 у)1 ситсльного вращения вокруг оси у со скоростью ф повернуты в плоскости гОх на угол (а - ф).Приводной двигатель 1 установлен на подвижном основании 2. На выходном валу 3 двигателя в точке О при помощи упругой (торсионной) системы подвеса присоединены основные рычаги 4. В точках А и В к основным рычагам 4 прикреплены также при помощи упругой связи дополнительные рычаги 5 с инерционными массами 6. Предполагается, что торсионы имеют бесконечную жесткость на изгиб и конечную на кручение,Принцип работы инерционного измерителя состоит в следующем.При вращении приводного двигателя со скоростью Й в случае отсутствия возмущений за счет действия центробежных сил инерционные массы отклоняются от исходного положения на постоянные для данной конструкции углы ао и (ао - ф). При наличии возмущающих воздействий (угловое и линейное перемещение подвижного основания) уравнения движения каждой инерционной массы по координатам а и ф при условии ао=фо можно записать в виде В Ьа+ р, Ьа+ ВаЬа+ Вз +где Ьа=а - ав;В, = В+ т(а+Р+2 а 181 п в); В,=Ь+ И С - А+т (а+2 а 181 п а, - Рсоз 2 ав)1; 40В, = - тИ 1 (а соза, + 1 з 1 п а,);Вв=т 1 созаВ, = т 1 з 1 паС, =В+та, 45 С,=Ь + й (С - А) соз а,+та (а соза,+ ЫпавЦ; С, = Я(С - А) соза, +пга(асоза, +Ыпав);С 4 - 2 т 2 а 1 яп а,;А, В и С - моменты инерции грузика;1 п - масса грузика;и р. - коэффициенты демпфирующего момента по координатам а и 1;Ьи Ь - коэффициенты восста 11 авливающего момента по тем же координатам;а и 1 - длины дополнительного и основного рычагов системы подвеса;1 уи 1, - проекции линейных ускоренийКак следует из уравнений (2), величиныПредполагается, что начальная настройка прибора произведена из условийЬа -- т 1 йа (2 а соз а + 1 81 п 2 а,) = О12А - С - т а+ 2 Р яПа, + а 1 (янав+81 Пв)1= О 55 Регненне уравнений (1) можно записать ввиде:(2)Вв(1 гЧ х Р уИКак следует из уравнений (2), величины Да и Д 1 р несут информацию об угловых и линейных параметрах движения основания, на котором установлен измеритель. Если по каждому из отклонений да и д 1 р реализовать систему съема и преобразования управляющего сигнала по двум взаимноперпендикулярным осям, то на выходе соответствующих датчиков будут сняты сигналы, которые про порциональны отклонениям:01 - да, = (В,+Вв) (l,+Фх - Фу) -- в,у - в.г;0 + Ьа = (Вв + Вв) (/а+Рх Р у) + ВаХ (Л+ Ч 1 х Р 1) 1 0 -+Ьз = С,г С,р - В, С 1 С, х (Л+ Ф - Ф )10 ) + Ьов Свг + Сзд Вв г(1Са Разделение сигналов выполняется по схеме:Ур (03 01 ) Ь Р 3 Ф 1: Р2 СзгС,2 СзУ -+ (04 02 ) + дч Ьт д - РС,У, (0 з - 0 ь) Д= Ь, - Ьа,=/;2 В, . У - (0 г, - 04 в) М - Ьаз Ьав /2 В,586388 Формула изобретения Составитель Н. Граникова Техред Л. Гладкова Корректор Е. Мохова Редактор Н, Громов Подписное Заказ 523/6 Изд. Ме 1018 Тираж 1109НПО Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Инерционный измеритель, содержащий приводной двигатель, вал, систему рычагов, инерционные массы и электрическое измерительно-преобразовательное устройство, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного измерения угловых и линейных параметров движения по трем взаимноперпендикулярным осям, к валу двигателя под углом от 30 до 90 прикреплены основные рычаги, к свободным концам которых под углом от 30 до 90 прикреплены дополнительные рычаги с инерционными массами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии М 45 - 21760, кл. 111 -А 31, 1970.10 2. Патент США Мо 3382726, кл. 74 - 5.6,1968.