Датчик угла наклона

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,з6 01 С 9/6 6 01 С 5/14 Государственный комятет СЕСР Опубликовано 30,11.81. Бюллетень44Дата опубликования описания 05.12.81(088.8) по делам изобретений и открытий(54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА 1Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам, регистрирующим наклон объекта, и может быть использовано при поверке геодезических приборов, при разбивочных монтажных и других работах. Известен датчик угла наклона, включающий в себя подставку, установленную на гранитное основание, опорную плиту, лежащую на подставке, и расположенную на опорной плите вакуумированную камеру. Внутри камеры находятся кварцевые оборотные маятники, лежащие на лезвиях, укрепленных на опорной плите 1.Однако такой датчик обладает недостаточной чувствительностью за счет трения, возникающего в опорах.Известно устройство для определения углов наклона объектов, в котором маятник подвешен при помощи опорной иглы, установленной н а подпятнике 2 .Однако маятник, опирающийся на иглу, хотя и имеет плошадь, опоры меньшую, чем маятник, опирающийся на лезвие ножа, однако и он имеет трение, значительно понижающее его чувствительность. Наиболее близким к предлагаемому является датчик угла наклона, содержащий корпус, маятник, подвешенный на горизонтальной оси качания. Маятник погружен в демпфируюшую жидкость и снабжен компенсирующим устройством для компенсации динамических влияний 3.Недостатком этого устройства являетсяего низкая чувствительность, обусловленная большим моментом трения, возникающим на оси качания. Вес маятника полностью переносится на горизонтально расположенную опору - цапфу, момент трения на которой пропорционален диаметру этой цапфы, весу маятника и коэффициенту трения-скольжения.Цель изобретения - повышение чувст вительности.Указанная цель достигается тем, чтомаятник выполнен в виде пластины с кронштейнами в нижней части и подвешен на нитях, а опоры выполнены игольчатыми, расположены горизонтально и направлеф ны в сторону пластины, при этом пластинамаятника свободно опирается на опоры, а нити подвеса образуют с плоскостью пластины угол в п редел и х 0 с (45.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - расположение взаимодействующих сил при работе устройства.Устройство содержит пластину 1, имеющую в нижней части кронштейны с отверстиями 2, через которые проходят, нити 3, удерживающие в вертикальном положении пластину маятника, с которой они составляют уголПластина может быть выполнена из различного материала (практически целесообразно принять11,10, а толщину, например, стальчой пластины )0,1 мм). Величина упругой деформации пластины 1 от натяжения нитей 3 практически пренебрегаемо мала, Для приведения пластины 1 в строго вертикальное положение она внизу снабжена регулируемой гайкой-противовесом 4. Опорами маятника служат укрепленные на станине 5 иглы 6, на которые опирается верхняя часть пластины 1. Концы нитей 3, удерживающих пластину 1 в вертикальном положении, закреплены на станине 5 в точках О, лежащих на одной прямой с точками опор маятника. Малое несовпадение креплений подвесок с иглами не влияет на вертикальность расположения пластины 1 маятника: регулировка с помощью противовеса позволяет добитьсястрогой вертикальности пластины 1. При этом лишь несколько увеличивается диапазон регулирования противовесом Ч., Грубое несовпадение предлагаемая конструкция исключает, так как в ней обеспечена возможность достаточно точного расположения на одной прямой концов игл-опор 6 и крепления (или перегибов) нитей 3. Для этого необходима лишь небольшая юстировка.Подвеска пластины 1 маятника может быть осуществлена двумя путями, Во-первых, с помощью одной обшей нити, пропущенной через отверстия 2 в кронштейнах В этом случае натяжение обоих наклонных участков нити одинаково за счет ее цельности. Во-вторых, с помощью двух нитей, привязанных к кронштейнам. В этом случае небольшая разница в длине нитей 3 допустима, так как натяжение уравнивается за счет поворота пластины 1 при ее неизменном расположении в вертикальной плоскости. Высоту кронштейнов Ь легко рассчитать по формуле, соответствующей равновесному состоянию пластины 1фгде- длина пластины;й - давление на острие игл;б -вес пластины.Устройство работает следующим образом.Легкая пластина 1, имеющая вес б, натягивает нити 3 силами Т и вызывает реак 1 О ции М игольчатых опор 6, При этом Х == 64 д.(,где- угол между плоскостью пластины1 и нитью 3 подвеса.Очевидно, что при малых величинах угла ипри горизонтальном расположении игл-опор156 давление на них (или их опорные реакции)1 Ч значительно (в -- раз) меньше б.В предлагаемой конструкцииМ = 6 с 1 дАк,где К - коэффициент, оценивающий20 параметры опор и величинукоэффициента трения,При сС = 0 момент трения становитсяравным 0 и пластина маятника теряет устойчивость.25Формула изобретенияДатчик угла наклона, содержащий станину и опоры с маятником, отлдчаюд 4 ийся зо тем, что, с целью повышения чувствительности, маятник выполнен в виде пластины с кронштейнами в нижней части и подвешен на нитях, а опоры выполнены игольчатыми, расположены горизонтально и направлены в сторону пластины, при этом пластина маятника свободно опирается на опоры, а нити подвеса образуют с плоскостью пластины угол в пределах 0 Са 45.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Огородова Л, В., Шимбирев Б. П.,Юзефович А. П. Гравиметрия. М., Недра,с. 89.2, Авторское свидетельство СССРМо 50971, кл. б 01 С 15/14, 08.12.74.45 3. Авторское свидетельство СССРМо 282677, кл. 6 01 С 9(6, 27.01.69 (прототип),885802 г. Составитель Р. НайденовТехред Д. БойкасТираж 645сударственного комитета См изобретений и открытийа, Ж - 35, Раушская наб.,тентэ, г. Ужгород, ул. Прое ктор Н. Безроднаяз, 0527/60ВНИИПИ Гопо дела13035, Москафилиал ППП Па Корректор Л. ВокшанПодписноеСР 4/5 ктиая, 4