Вимірювач кутового прискорення музичука

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к измерителям углового ускорения машин и механизмов. Известен измеритель углового ускорения, выполненный на основе центробежного регулятора [1]. Недостатком его является сложность конструкции и большая погрешность в измерениях. Прототипом изобретения является измеритель углового ускорения вала, выполненный на основе центробежного регулятора и поршневого гидравлического дифференцирующего устройства [2]. Недостатком его является повышенная инерционность и сложность конструкции, вызванные наличием подвижного цилиндра в дифференцирующем устройстве. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования измерителя углового ускорения путем понижения амплитуды высокочастотных колебаний, чем обеспечивается снижение значения динамической ошибки и, как результат, упрощение конструкции измерителя. Поставленная задача решается тем, что в измерителе углового ускорения, содержащем центробежный регулятор, с муфтой которого связано цилиндрически-поршневое гидравлическое дифференцирующее устройство, в свою очередь связанное с отсчетным устройством в виде шкалы со стрелкой, согласно изобретению, дифференцирующее устройство выполнено в виде масляного катаракта, шток которого через пружину связан с муфтой регулятора, причем шкала отсчетного устройства связана с муфтой регулятора, а стрелка - со штоком катаракта или шкала отсчетного устройства связана со штоком катаракта, а стрелка - с муфтой регулятора. На чертеже изображена конструктивная схема измерителя углового ускорения, например, вала 1, установленного в подшипниковые опоры 2 корпуса механизма или машины, кинематически связанного с предлагаемым измерителем углового ускорения при помощи зубчатого колеса 3. Основными конструктивными элементами первой части заявляемого измерителя являются корпус-стойка 4, на котором в опоре 5 размещен вал 6 регулятора, снабженный левой неподвижной в осевом направлении вала опорой 7 и дополнительной подвижной в осевом направлении правой опорой 8, находящаяся между отмеченными опорами пружина 9, шарнирно-рычажная система 10, связанные с этой системой инерционные массы 11, связанная с правой подвижной опорой 8 имеющая возможность только осевого линейного перемещения соосная с валом 6 муфта 12 регулятора, опора 13 муфты (и вторая опора вала регулятора), установленный на опоре 14 корпус-цилиндр 15 масляного катаракта, малоинерционный поршень 16 и связанный с ним малоинерционный шток 17, соосно связывающая муфту регулятора и шток масляного катаракта механическая пружина 18, жестко связанное с валом регулятора зубчатое колесо 19. При измерении углового ускорения последнее находится в зацеплении с колесом 3. Основными конструктивными элементами второй части заявляемого измерителя - отсчетного устройства, являются связанная со штоком масляного катаракта малоинерционная указательная стрелка 20 отсчетного устройства и малоинерционный кронштейн 21, связывающий шкалу 22 отсчетного устройства с муфтой регулятора. Опоры 5, 13 и 14 жестко связаны с корпусом-стойкой 4. Рабочей жидкостью катаракта является, например, минеральное масло. Измеритель работает следующим образом. В случае любого установившегося равномерного вращения вала 1 центробежный механизм регулятора также вращается равномерно, а приложенные к подвижной опоре 8 центробежные силы масс 11 и пружины 9 будут уравновешенными. При этом муфта 12, шкала 22, поршень 16 со штоком 17 и указательная стрелка 20 займут определенные положения, соответствующие значениям постоянной скорости вращения центробежного механизма регулятора. Так как в данном установившемся вращательном движении вала 1 деформация пружины 18 отсутствует, то указательная стрелка 20 будет показывать на шкале 22 нулевое значение углового ускорения вала 1. При повышенном установившемся значении угловой скорости вала 1 деформация сжатия пружины 9 центробежного регулятора будет большей, следовательно, большими будут при этом установившиеся смещения в левую сторону муфты 12, шкалы 22, поршня 16 со штоком 17 и указательной стрелки 20. Если установившаяся скорость вала 1 будет иметь высокочастотные помехи, то эти помехи будут передаваться (но с меньшим значением амплитуды) находящуюся в установившемся положении муфту 12 и отражаться шкалой 22. Благодаря наличию пружины 18 и жидкостного сопротивления масляного катаракта, здесь происходит дальнейшее существенное гашение этих высокочастотных помех, в результате чего амплитуда высокочастотных колебаний поршня 16, штока 17 и указательной стрелки 20 будет существенно пониженной. Это позволяет не только повысить точность визуального определения значения углового ускорения вала 1, но и освободить ряд конструктивных элементов предлагаемого измерителя от нежелательных воздействий высокочастотных помех. Подобным образом гашение высокочастотных помех происходит и при обычном изменении скорости вращения вала 1. В случае установившегося равномерно-ускоренного вращательного движения вала 1 происходит с определенной интенсивностью непрерывное повышение значения центробежной силы инерции масс 11 и непрерывное сжатие пружины 9. Это вызывает перемещение в левую сторону с определенной линейной скоростью муфты 12, шкалы 22 и увлекаемых пружиной 18 поршня 16 со штоком 17 и указательной стрелки 20. Однако в связи с гидравлическим сопротивлением масляного катаракта, регулируемым связанным с корпусцилиндром 15 вентилем, перемещение в левую сторону конструктивных элементов 16, 17 и 20 будет происходить с определенным отставанием относительно конструктивных элементов 12 и 22, т.е. при растяжении пружины 18. Это отставание четко фиксируется на отсчетном устройстве и представляет собой значение положительного углового ускорения вала 1. При более интенсивном установившемся равномерноускоренном вращении вала 1 линейные скорости муфты 12 регулятора и кинематически связанных с ней конструктивных элементов будут повышенными. Поэтому будет повышенным и значение гидравлического сопротивления используемого масляного катаракта, что вызывает большее отставание указательной стрелки 20 относительно шкалы 22. Согласно изложенному, в случае установившегося равномернозамедлемного вращения вала 1 происходит с определенной интенсивностью непрерывное понижение значения центробежной силы инерции масс 11, что вызывает перемещение в правую сторону с определенной линейной скоростью муфты 12, шкалы 22 и находящихся под действием пружины 18 поршня 16 со штоком 17 и указательной стрелки 20. При этом происходит сжатие пружины 18. Это сжатие также четко фиксируется отсчетным устройством и представляет собой значение отрицательного углового ускорения вала 1. При неустановившемся значении углового ускорения вала 1 значения линейной скорости рассматриваемых конструктивных элементов 12, 22 и др. будут изменяться как по абсолютной величине, так и по направлению. Поэтому пружина 18 будет подвергаться как растяжении, так и сжатии. Эти деформации пружины 18 будут че тко фиксироваться отсчетным устройством и выражать численные значения углового ускорения вала 1.