Устройство для измерения силы тяжести

Есзсооа: апвйтентко-тех;-:кчесел нбл тек Б Союз Советских Социалистических Республик(и) 534723 61) Дополнительное к авт. саид-в 22) Заявлено 24.09,73 (21) 1960500/25 51) М. Кл.е6 01 Ч 7/1 исоединением заявкиасударстеенныи камит Совета Министров ССС па делам изобретений и открытий) УДК 550,83 (088.8) убликования описания 23,02,7 15) Дат Н. А, Гусев, Б, А. Сливин, М, Е. Хейфец и Н. Н, Желудова 2) Авторы зобретени ентральный науччо-исследовательский институт геодезии, аэросьемки и картоГрафии(54 РОИС Устройство относится гравиметрии,Известны устройства корения силы тяжести с ков 1, 21. Эти устройс ваны, кинематическая схк маятников для измерения успомощью маятнива не вакуумироема управления ма привод; вследствие кции арретирного уст ов на агатовыеятниками имеет ручно несовершенной констру а посадка маятник площадки выполняется с ностями (более 5 мкм); маятников не обеспечива погреширования ольшимузел бло ти зажтельжест ма, в результате создаю ные усилия на изгиб, воз стержень маятника; фото ,ода колебаний маятников тся неже действую регистрат щие на ор перимплитуд ме и их пристановки, арреблокирования,ханически не связан с устроиством, что водит к большим ошибкам измерений.Известно устройство 33 аналогичного назначения, также не вакуумированное, содержащее электродвигатель, который приводит в движение кинематическую схему. Эта схема имеет недостаток: биения оси при ее вращении передаются арретирной вилке через лекало и подшипник. Это приводит к Я ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТ срабатыванию лезвия ножа маятников при их посадке на опорные площадки и подьеме с нее. Блокирующее устройство маятников не обеспечивает надлежащей жесткос ти, поскольку оно выполнено так же, как в первом устройстве, Узел остановки маятников не предусмотрен, Их остановка выполняется арретирной вилкой, что также приводит к срабатыванию лезвия ножа маятников и, естественно, понижает точность измерений, Пуск маятников осуществляется с помощью соленоида и пусковой скобы, ударяющей по лапкам, что не обеспечивает надлежащей точности пуска в противоположных фазах, Кроме того, прибор не вакуумирован, а регистрация периода колебаний маятников производится фотографически, Это значительно усложняет работу с прибором, точность же измерений при этом снижаетсяИзвестно устройство 1.4 1 для измерения силы тяжести, содержащее маятники, штатив средства для задания маятникам начальных амплитуд и фаз, их пуска тирования, центрирования 25 Ьлектродвигатель, 534723Принципиальными недостатками этого устройства являются следующие:1. Электродвигатель, находящийся внутри вакуумированного и термостатированного штатива и обеспечивающий арретирова- Ь ние, центрирование и блокирование маятников, нарушает температурный режим штатива, а также изменяет в нем остаточное давление воздуха, что ограничивает возмож ность повышения точности измерений, 102, Автоматическая остановка маятниковосуществляется соленоидом, приводящимв движение соответствующий шток, непосредственно касающийся маятников, Соленоидтакже находится внутри вакуумированногои термостатированного штатива и такженарушает температурный режим и условиявакуума и, в первую очередь, ограничивает возможность повышения точности измерений и, кроме того, является наименеенадежным элементом устройства, нередковыходящим из строя,3. Кинематическая схема очень сложнаналичие большого количества шестеренчатых передач увеличивает люфты, что приводит к неточной посадке маятников на опорные площадки и недостаточно плавномупередвижению их; применение реверсивного электродвигателя и муфты свободногохода требует сложной юстировки.30Указанные недостатки влияют на точность маятниковых измерений.Целью изобретения является повышениеточности устройства для измерения силы35тяжести. Указанная цель достигается тем,что электродвигатель кинематически связан с двумя кулачками, один чз которыхпосредством сильфона и водила связан сосредством для арретирования, блокирования и центрирования маятников, Другой40маятник через сильфон, водило, храповики собачку связан со средством заданиямаятникам начальных амплитуд и фаз, пуска и останова маятника.Уменьшение габаритов и веса прибора45обеспечивает возможность применения сосуда Дьюара для улучшения теплоизоляцииприбора, Коэффициент термостатированияприбора возрос ( К100),50На чертеже показана кинематическаясхема предложенного устройства для измерения силы тяжести,Устройство содержит ось 1 с кулачками 2, 3, водила 4, 5, сильфоны 6, 7, ры. чаг 8, 9, пружину 10, лекала 11, 12, шестерни 13, 14, собачки 15, храповик 16, рамку 17, шток 18, маятник 19, плап форму 20, лапки 21, кисточку 22, рычаг 423, шестерню 24, электродвигатель 25,шарикоподшипники 26 и 27,Устройство работает следующим образом, Выходная шестерня электродвигателя25 вращает шестерню 24, закрепленнуюна оси 1, вместе с которой вращаются двакулачка 2 и 3, Водила 4, 5 посредствомшарикоподшипников 26 и 27 прижимаютсяк кулачкам 2 и 3 силой атмосферного давления, воздействующего на сильфоны 6 и 7,Последние служат для изоляции прибора отатмосферного давления и обеспечивают поступательное перемещение рамки 17 и платформы 20, находящихся внутри прибораи используемых для управления всеми вакуумированными механизмами. Кроме того,при таком расположении сильфона 7, водила 5 с подшипником 26 и кулачка 3 сильфон 7 служит амортизатором при воздействии вибрацийАрретирование и блокирование маятников19 выполняется путем поступательного перемещения водила 5, передающегося платформе 20, на которой укреплен вертикальныйшток 18, При арретировании маятников блокирующая платформа поднимается, вместес ней поднимается и шток 18, управляющий арретированием устройства. При дальнейшем подъеме платформа 20 подходит кчечевицам маятников и производит их блоКирование, обеспечиваемое атмосферным давлением на сильфон 7,Задание маятникам амплитуд, отклонениеих при посадке на площадки и подъеме, атакже остановка после окончания наблюдений выполняется следующим образом, Поступательное перемещение водила 4 по кулачку 2 передается рамке 17, на которой укреплены две собачки 15, При движениирамки одна из собачек (в зависимости отнаправления движения) будет поворачиватьхраповик 16 против часовой стрелки, Приизменении направления движения рамки храповик будет поворачиваться в ту же сторону, но под действием другой собачки. Такимобразом, поступательное перемещение водила 4, задаваемое кулачком 2, преобразуется во вращательное движение храповика 16 ижестко скрепленной с ним щестерни 14.При повороте последней прворачиваетсяи малая шестерня 13 и связанные с нейлекала 11, 12.Отклонение маятников на заданный угонвыполняется лапками 21скрепленнымирычагами 8 и 9, Палец рычага 9 пружиной 10 прижимается к рычагу 8, выступкоторогоне показанный на чертеже)скользит по лекалу 11. При повороте лекалавыступ соскакивает с зуба лекала, задьющие лапки отбрасываются и маятники начинают совершать колебания,Перед арретированием маятники останавливаются. При повороте лекала 12 еговыступ 28 поднимает конец рычага 23,на который опирается кисточка 22, останавливающая маятник. Аналогично выполняется остановка и другого маятника.Во время блокировки и разблокировкимаятников лекала 11, 12 не вращаются,так как водило 4 остается в покое.Описанное устройство применено как основное в маятниковом приборе "Агат", разработанном в ЦНИГАиК, Успешно проведенные лабораторные и полевые испытания раппаратуры показали надежную работу всехузлов, точность гравиметрической связи содним прибором равна + 0,1 мГал,Устройство позволило на ЗОБО ускоритьпроцесс измерений на пункте, автоматизировать и облегчить этот процесс, уменьшитьчисло операторов,Устройство может быть применено приразработке новых маятниковых и другихприборов, механизмы которых работают в 25вакуумированных и термостатированных камерах.формула изобретения З 0Устройство для измерения силы тяжести, содержащее маятники, штатив, средства, осуществляющие задания маятникам амплитуд и фаз, их пуск, останов, арретирование,центрирование, блокирование, электродвигатель, отличающееся тем, что,с целью повышения точности измерения,электродвигатель кинематически связан сдвумя кулачками, один из которых посредством сильфона и водила связан со средством для арретирования, блокирования ицентрирования маятников, а другой - черезсильфон, водило, храповик и собачку связансо средством задания маятникам начальных амплитуд и фаз, пуска и остановамаятника.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, М, Е, Хейфец и Ю, А. Сливин, Авторское свидетельство125 386 от6,7,1959 г, Опубликовано в "Бюллетенеизобретений"1 за 1960 г,2, Хейфец М, Е. Новый маятниковыйприбор гравиметрической лабораторииЦНИГАиК. Труды ЦНИГАиК, вып, 145,М Геодезиздат, 1962 г,3. Хейфец М, ЕТерехов В. П Сливин Ю, А., Здобников Е, ТИванова А, АБерезин Э, М, Авторское свидетельство173 435 от 19,11,1963 г,4, Хейфец М. ЕСливин Ю, А, Авторское свидетельство197 203 от 13. 4. 1965 г, (прототип).534723 СоставитРедактор Т, Орловская Техред Н. Тираж енного ком бретений и Ж, Ра 90 Подписноетета Совета Министров СССРоткрытийушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,з 5560/235ЦНИИПИ Государстпо делам из113035, Москва,ь А, Чупруковандрейчук Корректор Н. Ковалева