SU1068708A1 - Устройство дл определени угла наклона подвижного объекта - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА, преимущественно дл  профилографов проводников в шахтных стволах, содержащее заполненный жидкостью резервуар , консольно закрепленные в нем упругие пластины с укрепленным на их свободных концах чувствительным элементом, и регистратор его положени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности искорости измерений путем уменьшени  вли ни  линейных и угловых ускорений на результаты измерений, упругие пластишл закреплены в верхней части резервуара, чувствительный элемент выполнен в виде поплавка, бокова  часть которого скошена и имеет светоотражающее покрытие, напротив которого в стенке и в дне резервуара установлены источник све-5S та и регистратор. (Л

Description

о

00

vj

Изобретение относитс  к измерительной техника, в частности к приборам дл  контрол  качества монтажа и технического состо ни  армировки шахтных стволов.

Известшл устройства дл  измерени  угла наклона движущихс  объектов, выполненные в виде ма тниковых систем с регистраторами отклонений ма тника 1.

Основныгл недостатком таких устройств  вл етс  то, что дл  создани  вертикально направленной силы используетс  мг ссивный груз (ма тник). Вследствие этого, возникакйдие при движении объекта усксдаёни  и вибрации , взаимодейству  с массой ма тнит ка, обуславливают возникновение сил, отклон ющих его от положени  равновеси , внос  тем самым значительные погрешности в измерени .

Примен емые в таких устройствах компенсаторы дл  сш1жени  их восприимчивости к вибраци м и ускорени м имеют сложные конструкции и снижают -чувствительность устройств. ; Наиболее близким к изобретению |по технической сущности  вл етс  устройство дл  опр.еделени  и непре рывной записи углов наклона направл ющих проводников шахтных стволов , представл ющее собой задемпфированный жидкостью астатический ма тник на упругой подвеске, снабженный пластинчатым кс лпенсатором ускорени . Конструктивно устройство выполнено в виде заполненного жидкостью резервуара, в дне которого консольно защемлена плоска  пр моугольна  пружина с грузике ма тником) на -свободном конце. К грузику, вьше центра его т жести, прикреплена упруга  пластина. Поскопько и в этом случае в качестве задающей вертикгшьное направление системы используета  упруго закрепленный ма тник, восприимчивость устройства к ускорени м и вибрации также невысока  .

Врем  полного успокоени  ма тника после прекращени  действи  на него ускорений, которое  вл етс  основной характеристикой подоби х угломерных приборов, соствл ет не менее 5 с. Вследствие этого выполнение измере ,ний с помощью таких устройств осуществл етс  на очень медленной ско-, рости движени  измерительных гтриборов по проводйикам (не более Г м/с. Это, в свою очередь приводит к длительным непроизводительным просто м шахтных стволов на врем  выполнени  измерительных работ. Повышение же движени  измерительных приборов по проводникам вызывает значительное увеличение сшибок измерений, целью изобретени   вл етс  повышение точности и скорости измерений.

путем уменьшени  восприимчивости устройства дл  определени  наклона к возникающим в процессе измерений линейньм и угловым ускорени м.

Дл  достижени  этой цели, в устройстве , содержащем заполненньгй жидкостью резервуар, консольно закрепленные в нем упругие пластины с укрепленным на их свободных концах чувствитель(шм элементом и регистратор его положени , упругие пластины закреплены в верхней части резервуара, чувствительный элемент выполнен в виде поплавка, бокова  часть которого скошена и имеет светоотражак цее покрытие, напротив которого в стенке и в дне резервуара установлены источник света и регистратор .

На фиг.1 показано устройство, вид; на фиг.2 - схема сил, действующих на поплавок.

Устройство содержит заполненный жидкостью резервуар 1, верхн   часть которого закрыта крышкой 2. В крышке 2 жестко защемлены две плоские пластиаы 3, выполнен{&1е из упругого материала (сталь, латунь и др.. К нижним концги пластин 3 прикреплен поплавок 4, выполненный в виде пустотелоЛ герметичной оболочки или из материала с более легким удельным весом , чем у жидкости (корок, пеноплас та и др.} Одна из боковых сторон поплавка 4 выполнена сксшенной и имеет светоотражающее (зеркальное/покрытие S. В дне 6 резервуара 1 и в одно из его боковых стенок 7 установлены светособирающие линзы 8 и 9. Под линэол 8 установлен источник 10 света, а перед линзой 9 - регистратор 11 с кассетой дл  фотопленки 12. По углам к крышке 2 прикреплены кронштейны 13, несущие направл ющую рамку 14.

В качестве : идкости используют спиртоглицериновую или силиконовую смеси. Заливку жидкости в резервуар 1 и выпуск из него воздуха осуществл ют через отверсти  в крынке 2, закрываемые пробками 15 и 16. С целью устранени  разности давлени  в атмосфере и внутри устройства пробка 15 имеет упругую диафрагму 17.

При выполнении профилировочных работ устройства устанавливают на каретки (не показаны которые при измерени х прокатывают по проводникам . Двига сь по проводнику, каретка с устройствами повтор ет все его искривлени . На вертикальных участка проводников сила Рд (фиг.2)/стрем ща с  в соответствии с законом Архимеда вытолкнуть поплавок 4 нз жидкости,параллельна реакци м плоских пластин 3 и уравновеситс  ими. В устройстве жидкост кроме демпфировани  колебаний попла ка 4 используетс  также и дл  созда ни  вертикально направленной силы Р«. В месте искривлени  проводника СИЛОЙ Р , направленной соглас но упом нутому закону Архимеда вертикально вверх, и направлением реакции Р|,, рЦ пластин 3 образуетс  угол d , Вертикгшьна  составл юща  Р по прежнему уравнов мпиваетГорИЗОНТёШЬс  реакци ми Pf, и на  составл юща  Рд смещает попла вок 4 параллельно оси горизонтгшьной плоскости-. При этом луч света регистрируетс  на фотопленке 12 регистратора 11. Регулировка чувствительности уст ройства .(величины отношени  приращений смещени  поплавка к углу наклона устройстваJ осуществл етс  из менением рабочей длины Рр упругих пластин 3, достигаемым передвиже нием направл ющих рамок 14 по кронштейнам 13. В результате.конструктивного исполнени  чувствительного элемента устройства в виде упруго.подвешенного в жидкости поплавка обеспечиваетс  создание вертикгшьно направленной силы такой же величины, как и у ма тниковых датчиков, но масса поплавка при этом значительно меньше, чем масса ма тника. ТгГк7 например, дл  создани  вертикгшыю направленной силы в 0,01 Н ма тника из стали 14,5 г. Мас коркового поплавка, способного создать такую же вертикально -направ енную силу, не превышает 3,2 г. При асчете масс в обоих случа х в качестве жидкости прин т глицерин. Вследствие отмеченных при одних и тех же значени х ускорений силы, отклон ющие чувствительный элемент от положени  равновеси , у легкого поплавка будут значительно меньшими , чем у более массивного ма тника . Этим достигаетс  снижение восприимчивости датчика к возникакпщм в процессе измерений угловым и линейным ускорени м и обеспечиваетс  повыиеиие точности измерений . Лабораторные испытани  устройства показали,что его восприимчивость к линейным и угловым ускорени м невысока . В частности врем  полного успокоени  чувствительного злемента после сн ти  возмущени  в несколько раз меньше, чем у ана логичных датчиков известной конструкции, и не превышает 6 ,5 и 2,5 с при действии соответственно линейных и угловых 7сксч ений. Использование устройства с такой характеристикой при профилировке проводников позволит повысить скорость движени  измерительных кареток и тем ccu«iM сократить непроизвольные простои шахтного ствола в период проведени  измерений. . Суммарна  экономическа  эффективность от внедрени  изобретени , в промьаиленность будет зависеть от конкретных условий его использовани  и ориентировочно составит 0,5-1,6 млн.руб. в год.

/

Фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА, преимущественно для профилографов проводников в шахтных стволах, со держащее заполненный жидкостью резервуар, консольно закрепленные в нем упругие пластины с укрепленным на их свободных концах чувствительным элементом, и регистратор его положения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и скорости измерений путем уменьшения влияния линейных и угловых ускорений на результаты измерений, упругие пластины закреплены в верхней части резервуара, чувствительный элемент выполнен в виде поплавка, боковая часть которого скошена и имеет светоотражающее покрытие, напротив которого в стенке и в дне резервуара установлены источник света и регистратор.

   1 1068708 2