Центрифуга

Союз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ пц 838590(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 190979 (21) 2823117/18-10с присоединением заявки Йо 2824025/10(51)М. К .з С 01 Р 21/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15081 О.Я,Андрейченко, .В.А.Волошинов, В.И.Караэин,В.Г.Колесников, В.В.Самсонов и В,Н.СокоМюк(72) Авторы изобретения 3Ленинградский ордена Ленина политехнический институтим. М.И.Калинина(54) ЦЕНТРИФУГА Изобретение относится к измери.тельной техникЕ, в частности к уст- ройстваМ для проверки и градуировки акселерометров.Известны центрифуги для проверки акселерометров, содержащие ротор с вертикальной осью вращения, выполненный в виде платформы коробчатого сечения, привод рбтора и установочное приспособление для крепления акселерометра, жестко связанное с ротором 1,При высоких требованиях к точности приходится учитывать отклонения оси чувствительности акселерометров из-за прогиба ротора под действием веса рабочего плеча самого ротора, установочного приспособления и проверяемой аппаратуры, а также вследствие изменения величины прогиба и растяжения плеча ротора под действием центробежных сил. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является центрифуга , содержащая ротор с вертикальной осью вращения, привод, приспособления. для установки испытуемых приборов и компенсирующие механизмы Г 21 В этом устройстве компенсации подлежат силы, растягивающие плечо ротора и полностью игнорируются деформации его изгиба.Данные центрифуги не учитывают возможные смещения центра тяжести проверяемых приборов относительно их геометрического центра, и обладрют ограниченными воэможностями регулировки. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения ускорения.Цель достигается тем, что каждый 15 иэ расположенных внутри ротора симметрично относительно его оси вращения компенсирующих механизмов выполнен в виде двух цилиндрических обойм, соединенных тягами с проти воположными торцовыми стенками ротора и связанных друг с другом осью, на которой закреплена направляющая с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой. КОмненси рующий механизм выполнен в видецилиндрической обоймы, внутри кото-, рой расположена ось с направляющей и дополнительной массой,причем обойма установлена в кольцевых направляющих с возможностью перемещениявдоль продольной оси ротора и разворота в горизонтальной плоскости.Также в центрифугу введен узел регулировки длин тяг.На фиг.1 и 2 представлена конструктивная схема устройства, первый вариант; на фиг. 3 и 4 - то же, второйвариант.Центрифуга включает в себя двига-тель 1 (фиг. 1 и 2), который несетшпиндель 2, закрепленный в подшипниках 3. Шпиндель несет ротор 4 сприспособлением для установки испытуемых приборов 5. Во внутренней полости ротора расположены цилиндрические обоймы 6, соединенные тягами7 с торцовыми стенками ротора и связанные друг с другом осью 8. Вдольэтой оси по шпонке 9 может смещатьсяи фиксироваться на заданном расстоянии от вертикальной оси сечения ротора с помощью винта 10 направляюцая 11 с эксцентрично установленнойна ней дополнительной массой 12.Эта дополнительная масса может перемещаться в пазах направляющей ификсироваться с помощью гаек 13. Вся д 5ось с направляющей и дополнительной массой может быть повернута относительно вертикальной оси ротора наугол + Р и зафиксирована в данномположении.Компенсирующий механизм расположен во внутренней полости ротора 14центрифуги (фиг,3 и 4),имеющей вертикальную ось вращения.15, и состоит из цилиндрической обоймы 16,соединенной тягами 17, и через узелрегулировки 18, позволяющей изменятьдлину тяг 17, с торцовыми стенкамиротора. С помощью узла регулировки 18 обойма 16 смещается вдоль продольной оси ротора ХХ в кольцевых 40направляющих 19. Дополнительная масса 20, закрепленная в вертикальнойнаправляющей 21 с помоцью болтов22, имеет возможность смещаться вдольоси 23 по направляюцей шпонке 24 и 45фиксироваться болтом 25. Ось 23устанавливается в обойму 16 с помощьюдвух пальцев 26, имеющих правую илевую резьбы и фиксируется гайками 27,Обойма 16 разворачивается в горизонтальной плоскости в кольцевых направляющих 19 на угол Ч и фиксируетсяподжимными планками 28.Конструкция узла регулировки 18,регулирующего длину тяг 17,.определяется видом тяг (гибкие или жесткие).и в данном случае не рассматривается.Устройство по первому вариантуработает следующим образом (фиг.1 и 2),Центр массы установочного приспособления и испытуемого прибора находится на некотором расстоянии отпродольной оси ХХ ротора. При вращении вследствие действия центробежной силы Г и изгибающего моментаМ 1 развивающихся от массы, 65 испытуемого прибора, установочногоприспособления, плеча ротора, увеличивается величина прогиба ротораотносительно оси УУ. Они должны бытьскомпенсированы центробежной силойГ и изгибающим моментом М , развивающихся от массы компенсирующегомеханизма. Для этого необходимо повернуть ось 8 с закрепленной на нейв направляющей 11 дополнительной массой 12 на угол+ч от вертикальной оси 72. Центробежная сила Ги изгибаюций момент М . относительг.,но оси УУ, развивающиеся от дополнительной массы 12, направляющей 11,оси 8, обойм 6, должны скомпенсировать центробежную силу Г и изгибающий момент И 1 у если(1)Варьируя значениямидополнительной массы и расстоянием ее центра от центра оси обоймы, нетрудно подобрать такую величину угла Ч, при которой будут выполнены условия (1) при любом значении скорости вращения центрифуги.Одновременно с компенсацией момента, изгибающего ротор относительно оси УУ, предлагаемый вариант конструк. ции позволяет компенсировать и изгибающий И,1 относительно оси 22, возникающийв случае смещения центра тяжести испытуемого прибора на некоторое .расстояние от оси 27 ротора. С этой целью дополнительную массу 12 сдвигают в противоположную сторону от оси 72 на такое расстояние, при котором момент И , создаваемый компенсирующим механизмом вокруг оси 27, уравновешивает изгибающий момент М т.е.М 12= ИР, (2)Устройство по второму варианту работает следующим образом фиг. 3 и 4 .Предположим, что центр тяжести испытуемого прибора не совпадает с.его. геометрическим центром и отстоит на некотором расстоянии от осей ХХ, УУ, 27 ротора. Тогда в результате вращения центрифуги от массы проверяемого прибора развивается центробежная сила Г.1, создающая изгибающие моменты М 1 и М относительно осей УУ и 22.С помощью узла регулировки 18 центр обоймы 16 совмещается с осью чувствительности. прибора. При повороте оси 23 от оси ХХ ротора центрифуги на угол Р изменяется расстояние между центром тяжести дополнительной массы и осью вращения ротора 14,Центробежная сила Г,. и изгибающие моменты М и И от дополнительной массы 20 относительно осей УУ и 22 центробежная сила Г, от массы обоймы 16, а также центробежная сила Г 4 и изгибающий момент И 1 от массы оси23 относительно оси 1 Е компенсируют центробежную силу Г создаваемую массой плеча ротора, а также центробежную силу Г и изгибающие моменты М и М, т.е,Г+Р=Е 2+РЭ+Г 4 ф"у = 2 Уфи =и +и (3)Варьируя значениями величины дополнительной массы и расстоянием между ее центром тяжести и центром обоймы 16, нетрудно подобрать такую величину угла Ч , при котором выполняются условия (3) при любом значении скорости вращения центрифуги.Формула изобретения1, Центрифуга, содержащая ротор с вертикальной осью, привод, приспособление для установки испытуемого прибора и компенсирующие механизмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения ускорения, каждый иэ расположенных внутри ротора симметрично относительно его оси вращения компенсирующих механизмов выполнен в видедвух цилиндрических обойм, соединенных тягами с противоположными торцовыми стенками ротора и связанных другс другом осью,на которой закрепленанаправляющая с эксцентрично установленной на ней дополнительной массой.2. Центрифуга по п.1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что компенсирующий механизм выполнен в виде цилиндрической обоймы, внутри которойрасположена ось с направляющейи дополнительной массой, причемобойма установлена в кольцевых направ"ляющих с возможностью перемещениявдоль продольной оси ротора и разворота в горизонтальной плоскости.3. Центрифуга по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в нее введенузел регулировки длин тяг.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 300829, кл. О 01 Р 15/02, 1971.2. Авторское свидетельство СССР 25 Р 378771, кл. С 01 Р 21/00, 1973.