Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_14082
.pdf
Данное изобретение относится к электрогенерирующим машинам и имеет своей целью создание
усовершенствованного генератора постоянного тока, пригодного, например, для использования в
электродуговой сварке, аппаратах для обработки кислот, в которых требуется характеристика падающей
нагрузки и определенное падение напряжения при заданном выходном токе.
Дальнейшими целями изобретения являются создание электрического генератора, обладающего требуемой
характеристикой и легко регулируемого для обеспечения указанного падения напряжения в широком
диапазоне выходного тока, а также обеспечивающего быстрые и четкие изменения напряжения при
подключении и отключении нагрузки.
Согласно данному изобретению, генератор постоянного тока с падающей характеристикой нагрузки,
пригодный для использования в дуговой сварке и аналогичных целях, включает в себя систему основного
поля с параллельным или комбинированным возбуждением, систему вспомогательного поля с
последовательным возбуждением, противодействующую системе основного поля, пару основных выходных
щеток, расположенных практически противоположно друг другу на коммутаторе, и еще одну пару щеток на
коммутаторе, которые питают основные обмотки шунтового поля и расположены на коммутаторе в точках,
соответствующих точкам на якоре, лежащим в пределах эффективного пути основного магнитного потока,
благодаря чему основные обмотки шунтового поля запитываются напряжением, которое обусловлено
исключительно основным магнитным потоком и практически постоянно при всех нагрузках.
Предпочтительно предусмотрены средства для регулировки амперных витков вспомогательного поля, чтобы
диапазон выходных ампер, при котором достигается постоянное падение напряжения, можно было легко
регулировать.
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых схематических чертежах, на которых на рисунке 1 показан
один из вариантов машины, соответствующей данному изобретению, а на рисунке 2 — его модификация.
Если присмотреться к чертежам, то можно увидеть, что в обоих случаях машина включает в себя
специальную полевую систему, имеющую основные и вспомогательные полюса. В приведенных примерах
имеются два основных и два вспомогательных полюса, хотя изобретение, конечно, не ограничивается этим
конкретным количеством полюсов.
На обоих рисунках для обозначения соответствующих частей используются одни и те же порядковые номера.
На рисунках 1 — якорь, 2 — коммутатор, 3 — полевая рама или ярмо, 4 — главные полюса, 5 —
вспомогательные полюса, 6 и 7 — основные выходные щетки, 8 и 9 — вспомогательные щетки, возбуждение
параллельного поля, 10 — катушки параллельного поля, 11 — катушки последовательного поля и 12 —
катушки последовательного вспомогательного поля. Вспомогательные обмотки возбуждения 12
предпочтительно имеют отводы или расположены в 70 секциях, а выводы от отводов или концов секций
отводятся к многоконтактному переключателю 13, имеющему множество положений и предназначенному для
эффективного изменения количества витков #1 в цепи в любой момент времени во вспомогательных
обмотках возбуждения. вместо выключателя
13 Может быть использован переключатель-отвод, предназначенный для отвода желаемой части тока
возбуждения вспомогательной обмотки. 141 представляет собой регулятор шунтирующего поля обычной
конструкции и расположения.
А) Как будет видно, на главных полюсах расположены суммарные обмотки, а на вспомогательных полюсах —
последовательные обмотки 85, магнитный поток которых имеет противоположное направление по отношению
к потоку на главном полюсе — люкс. Основные муфты 6 и 7 расположены диаметрально противоположно друг
другу на коминутаторе и размещены таким образом, чтобы собирать напряжение, создаваемое основным
полюсом 9g, в меньшем объеме, чем напряжение, создаваемое вспомогательным полюсом. При отсутствии
нагрузки вспомогательные полюса, которые (в расположении 1 на рисунке 1) несут последовательные
обмотки, остаются невозбужденными, и напряжение между щетками 6 и 7 будет обусловлено только
магнитным потоком главного полюса. При отключении тока от машины вспомогательные полюса
возбуждаются, и напряжение на главных щетках уменьшается на величину, соответствующую величине
магнитного потока на полюсе n-.ilia ii. Таким образом, путем соответствующего измерения ауксимации
полевой системы может быть получена необходимая характеристика падения. Однако, как будет отмечено,
система поля Шунит 105 не является энергичной из-за амуше 6, 7.
Если бы они использовались таким образом, обмотки шунтирующего поля подвергались бы
кратковременному напряжению при нагрузке, и поэтому они выдерживали бы дополнительную нагрузку после
изменения нагрузки, чтобы напряжение стало постоянным.
-В рамках изобретения, описанного ниже, щетки и щетки расположены таким образом относительно системы
силового поля, чтобы быть удаленными от влияния вспомогательного поля и принимать напряжение, которое
приблизительно постоянно при всех нагрузках, поскольку оно полностью или частично зависит от основного
вентилятора нагрузки. В результате этого колебания напряжения в зависимости от нагрузки достигаются
очень часто, и машина работает стабильно и "устойчиво" в течение 125 часов эксплуатации. Конструкция,
показанная на рисунке 2, отличается от конструкции на рисунке 1 только тем, что составная основная обмотка
охватывает как главный, так и вспомогательный полюса, вместо того, чтобы наматываться только на главные
полюса, т.е. обмотки наматываются на катушку, общую для обоих полюсных наконечников. Преимущество
такой конструкции заключается в том, что вспомогательные опоры помогают основным опорам в режиме
холостого хода, благодаря чему при желании площадь основных опор может быть уменьшена. Однако это
преимущество сопровождается недостатком, заключающимся в том, что для достижения заданного
результата вспомогательным полюсам потребуются дифференциальные обмотки с большим числом витков, в
то время как расположение основных возбуждающих обмоток не столь просто и практически целесообразно.
При необходимости для облегчения коммутации можно использовать коммутаторные полюса стандартной
конструкции.
Как видно, машины, созданные в соответствии с данным изобретением, обладают особыми преимуществами
при использовании в таких целях, как дуговая сварка, где нагрузка может быть наложена или снята с большой
внезапностью, и где поэтому крайне желательно, чтобы машина реагировала на нагрузку практически
мгновенно в соответствии со своими теоретическими характеристиками.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_341519.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=341519&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB341519A
[]
[Второе издание.l]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: октябрь. 17, 1929. № 31542/29, 341,519 i,,,, фев. 27, 1930. № 6544/30.
Полная спецификация слева: 28 марта 1930 г.
Полное техническое задание принято: январь. 19, 1931.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 31542, 1929 г. н.э.
Усовершенствования в области индикаторов отклонения или девиации, предназначенных для использования
в навигации воздушных или других летательных аппаратов или в связи с ней.
Я, Джон Поллок Браун, 19 лет, Парк Вью, Нью-Малден, Суррей, гражданин Великобритании, настоящим
заявляю, что характер моего изобретения заключается в следующем: F3 Мое изобретение относится к
усовершенствованиям в отношении отклонения или деформаций. ОШИБКИ. Шаровой шарнир с креплением:
Шпиндель, подходящий для сферической формы. СПЕЦИФИКАЦИЯ № 341519 (второе издание).
Страница 2, строка 101, вместо "the" читать "these"; страница 3, строка 7, вместо "is" читать "in"; страница 6,
строка 76, вместо "Figures" читать "Figure"; страница 8, строка 54, после "L" вставить; страница 8, строка 113,
вместо "K" читать "J"; страница 9, строка 129, вместо "motor" читать "rotor"; страница 10, строка 50, вместо
"surface" читать "surfaces". Патентное ведомство, 23 июня 1945 г.
Согласно моему изобретению, включает в себя или может включать в себя сбалансированную массу или
ротор, интегрированный с или соединенный с выступом или ступицей, имеющим радиально сферический или
чашечный подшипник, установленный на и вращающийся, предназначенный для привода за счет трения с
помощью четко выраженного сферического расширения или крепления между ним и приводным шпинделем, в
сочетании с этим будет средством для поддержания скорости вращения ротора ниже скорости вращения
шпинделя или другого. Сбалансированная масса или ротор в простой относительной форме представляли бы
собой утяжеленный обод, соединенный диском, перемычкой или рычагами с выступом. В одном из вариантов
ротор может представлять собой вращающийся элемент, приводимый в движение жидкостью в подходящем
контейнере, например, кольцевом зазоре или трубке, изогнутой в круглую форму. Изобретение может
включать другие оси, детали которых будут собраны из более полного описания, приведенного ниже. В
соответствии с [Цена указана ниже], вращающаяся масса или ротор свободно перемещаются с помощью
чашечных подшипников на сферическом валу или вращаются за счет вращающегося шарика, а внутренняя
часть образована чашечным подшипником, расположенным на фрикционном шарике, и средствами для
привода к вращающимся лопастям, расположенным на воздушной подушке.
Лопасти целесообразно расположить, а прилегающие к ним участки срезать там, где это необходимо для
отклонения осей вращения.
Очевидно, что при установке на самолет или подводную лодку детали будут сохранять свои положения на
протяжении всего нормального прямолинейного курса судна.
Если аппарат отклонится, произойдет положительное движение осей ротора и ведущего шпинделя, которое,
однако, сохранится, поскольку ротор будет медленно выравниваться относительно шпинделя, поэтому
показания будут больше отражать скорость отклонения или отклонения от курса.
что чрезмерное отклонение, поэтому I-4 [Второе издание. ] СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата подачи заявки: октябрь. 17, 1929. № 31542/29, 341,519 п,,. ,, фев. 27, 1930. № 6544/30.
Полная спецификация слева: 28 марта 1930 г.
Полное техническое задание принято: январь. 19, 1931.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 31542, 1929 г. н.э.
Усовершенствования в области индикаторов отклонения или девиации, предназначенных для использования
в навигации воздушных или других летательных аппаратов или в связи с ней.
Я, Джон Поллок Браун, 19 лет, Парк Вью, Нью-Малден, графство Суррей, гражданин Великобритании,
настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: Мое изобретение относится к
усовершенствованиям индикаторов отклонения или девиации, используемых в навигации воздушных или
других летательных аппаратов или в связи с ней.
Известно множество форм подобных индикаторов, основанных на гироскопических принципах, но все они в
той или иной степени слишком сложны, дороги и ненадежны с точки зрения функционирования деталей.
Цель моего изобретения — преодолеть такие недостатки, и для этой цели я использую следующие знания: (1)
Вращающаяся масса будет сохранять свое положение в «пространстве», если ее не возмущает внешняя сила
или силы.
(2)
Простая втулка, вращающаяся на простом валу или шпинделе, или наоборот, будет иметь большую или
меньшую свободу перемещения вдоль своей оси в зависимости от состояния и относительной скорости
между двумя опорными поверхностями.
Согласно моему изобретению, индикатор отклонения или девиации включает в себя уравновешенную массу
или ротор, интегрированный с или соединенный с выступом или ступицей, имеющим сферический или
чашечный подшипник, установленный на сферическом расширении или креплении к ведомому шпинделю и
предназначенный для привода за счет трения, в сочетании со средствами для поддержания скорости
вращения ротора ниже скорости вращения шпинделя.
В упрощенном виде сбалансированная масса или ротор представляют собой утяжеленный обод,
соединенный диском, перемычкой или рычагами с выступом.
В одном из вариантов ротор может быть образован жидкостью в подходящем контейнере, таком как
кольцевой зазор или трубка, изогнутая в круглую форму.
Изобретение может включать и другие детали, действующие в комбинации, как это будет показано в более
подробном описании ниже. [Цена: 1000 фунтов стерлингов]
Вращающаяся масса или ротор свободно установлены на сферическом шарике с чашеобразными
подшипниками, который прикреплен к вращающемуся шпинделю; вся конструкция смонтирована внутри
подходящего корпуса, который также может иметь сферическую форму и снабжен подшипником для
шпинделя.
Шпиндель может приводиться в движение с помощью зубчатой передачи или без нее, либо непосредственно
от любого известного источника энергии, такого как двигатель внутреннего сгорания, паровой двигатель,
электродвигатель, ветряная мельница или воздуходувка, либо косвенно от него посредством гибкого вала или
подобного устройства.
Вращение ротора обеспечивается за счет трения между сферическим шариком и чашеобразными
подшипниками.
Предпочтительно ротор выполнен в виде диска и наружного обода, при этом внутренняя часть прикреплена к
подшипникам скольжения или выполнена в виде чашеобразных подшипников.
Ротор снабжен средствами для ограничения его вращения относительно ведомого шарика шпинделя, и эти
средства ограничения могут представлять собой лопатки, расположенные вокруг диска, работающего в
воздушной среде, или жидкость, содержащуюся в корпусе.
Эти лопатки целесообразно расположить радиально, а при необходимости срезать участки, прилегающие к
шпинделю, чтобы обеспечить зазор в местах отклонения между их осями вращения.
Очевидно, что при установке прибора на самолет, подводную лодку или другое судно его части будут
сохранять свое относительное положение до тех пор, пока судно движется по нормальному прямолинейному
курсу.
В случае отклонения аппарата произойдет относительное перемещение ротора и осей вращающегося
шпинделя, однако это движение не будет постоянным, поскольку ротор будет медленно стремиться
выровняться относительно оси шпинделя, поэтому показания будут в той или иной степени отражать скорость
отклонения или отклонения от курса.
Для того чтобы чрезмерное отклонение -v 341,519 в конструкции не привело к задеванию ротором шпинделя,
то есть отклонение, превышающее то, которое сопоставимо с вырезанной частью чашки и лопаток на роторе,
предотвращается такое отклонение сверх нормы.
Для этой цели сферический подшипник, расположенный напротив приводного шпинделя, имеет соосный с
ротором удлинительный рычаг. В случае использования утяжеленной конструкции обода, его можно сместить
для компенсации этого выступа.
На конце этого удлинителя находится свободный ролик, который, когда ротор имеет достаточное
относительное угловое смещение, приспособлен для контакта с круговой поверхностью и вращения вокруг
нее.
Траектория на корпусе соосна со шпинделем, и плоскость которой перпендикулярна его оси.
Признаки любого отклонения или смещения между осями ротора и шпинделя можно наблюдать на ободе
ротора под прямым углом к оси вращения и/или на конце соосного удлинителя ротора через окошко,
предусмотренное в направляющей, с помощью соответствующей сетки.
Эти окна могут быть сконструированы таким образом, чтобы оптически усиливать малые отклонения.
Один из вариантов осуществления моего изобретения схематически показан на прилагаемых чертежах, где
фиг. 1 представляет собой разрез.
На рис. 2 показан вид с торца ротора, противоположного ведущему шпинделю.
На рис. 3 показан фрагмент ролика на конце удлинителя ротора.
Вращающаяся масса или ротор включает в себя диск (а) с чашеобразными подшипниками (б), лопатки (в),
утяжеленный обод (г) и удлинитель (д).
Подшипники скольжения могут состоять из двух частей, отдельно прикрепленных болтами или закрепленных к
диску, либо одна половина может быть выполнена заодно с диском, а другая половина должна быть
закреплена отдельно.
Лопатки срезаются в точке (01) для цели, описанной ниже.
Ротор установлен на сферическом шаре (f), имеющем углубление (n) и небольшие радиальные отверстия (q)
для смазки сферических подшипниковых поверхностей.
Шарик прикреплен к концу вращающегося шпинделя (g), и вся конструкция установлена внутри корпуса (it),
который снабжен подшипником (k) для шпинделя. Фланцы для крепления к приборной панели и окно (1),
имеющее сетку, относительно которой можно наблюдать отклонения или смещения ротора.
Окно установлено на съемной крышке, на удлинителе корпуса, для удобства смазки сферических
подшипниковых поверхностей через осевой удлинитель ротора (e), который является полым и снабжен
легким роликом (o) с малодиаметрным шпинделем (p), прикрепленным к съемной крышке для облегчения
обновления смазки сферических подшипников при необходимости.
Ролик соприкасается с круговой траекторией, образованной периферией крышки окна (mn), когда отклонение
превышает необходимое для навигации значение, предусмотренное вырезами (c') ротора для обеспечения
зазора с подшипником шпинделя (k).
Благодаря малому диаметру шпинделя с роликовым подшипником ротор будет легко вращаться без заеданий
и повреждений до тех пор, пока не прекратится ненормальное движение корпуса или механизма, после чего
он постепенно вернется в свое нормальное положение, соосное с приводным шпинделем.
Дата: 17 октября 1929 года.
Дж. Поллок Браун.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 6544, 1930 г. н.э.
Усовершенствования в отношении индикаторов отклонения или девиации.
1, Джон Поллок Бновкс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Парк Вью, 19, Нью-Малден,
графство Суррей, настоящим заявляет, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
Данное изобретение относится к индикаторам отклонения или девиации и имеет своей целью внесение
определенных улучшений или модификаций в устройство, описанное в описании, прилагаемом к заявке
заявителя на получение британского патента № 31542 от 1929 года. Рассматриваемый индикатор отклонения
включает в себя вращающийся шпиндель и ротор, который в значительной степени сбалансирован
относительно своего центра вращения, при этом между концом шпинделя и ротором расположены
взаимозацепляющиеся криволинейные подшипниковые поверхности, кривизна 100 каждой из поверхностей
такова, что совпадает с поверхностью сферы, центр которой лежит на оси шпинделя. Вращение передается
от шпинделя через изогнутые подшипниковые поверхности к ротору 105 за счет трения; предусмотрены
средства, обеспечивающие проскальзывание между взаимозацепляющимися подшипниковыми
поверхностями, так что в случае углового смещения шпинделя ротор не будет ограничен в сохранении своей
оси, совпадающей с колебательным движением в одной плоскости, до тех пор, пока конец скользящего
стержня остается в контакте с чашеобразной внутренней поверхностью ступицы ротора, последний будет
удерживаться от прецессии.
70 В той конструкции, где конец скользящего стержня должен соприкасаться с ротором только тогда, когда
требуется центрирование ротора, стержень обычно удерживается в отведенном положении пружиной.
Предусмотрены средства, позволяющие приложить необходимое давление к внешнему концу штока таким
образом, чтобы его внутренний конец выступал за конец шпинделя и соприкасался с опорной поверхностью
ступицы. Такое движение может передаваться скользящему стержню, например, посредством механизмов,
приводимых в действие или передаваемых давлением жидкости. Таким образом, внешний конец скользящего
стержня может быть прижат пружинным действием к гибкой диафрагме, образующей одну из стенок закрытой
камеры, содержащей воздух. Из этой камеры трубка ведет к кнопочному устройству, при нажатии на которое
можно по желанию прикладывать давление к концу штока.
В соответствии с дальнейшим усовершенствованием, предусмотренным в настоящем изобретении,
разработаны средства для фиксации ротора таким образом, чтобы предотвратить колебание его оси в одной
плоскости, проходящей через его центр вращения. Если затем шпиндель сместится в этой плоскости, это
приведет к усиленному колебательному движению оси ротора 100 или прецессии ротора в плоскости,
перпендикулярной оси вращения. Ограничение прецессии ротора может осуществляться различными
способами, например, с помощью одной или нескольких пружин, с помощью какого-либо демпфирующего
устройства или с помощью стержня, расположенного на оси шпинделя или ротора и совпадающего с ней,
таким образом, чтобы его конец мог упираться в одну из взаимозацепляющихся опорных поверхностей. В
некоторых случаях два или более из этих устройств могут использоваться в комбинации.
В качестве примера можно использовать следующий метод, позволяющий предотвратить отклонение или
колебание ротора в одной плоскости.
Ротор снабжен рычагом, выступающим из его ступицы в направлении, перпендикулярном плоскости
роторного диска. Конец 120 этого выступа установлен с возможностью вращения в соответствующем
подшипнике, выполненном в U-образной или полукруглой раме соответствующей конструкции.
Рычаги этой рамы снабжены цапфами, установленными на подшипниках в корпусе 125 аппарата; один из
таких подшипников расположен в центре индикаторной шкалы, соответствующим образом закрепленной с
одной стороны рамы. Цапфа, установленная в этом подшипнике циферблата, имеет на своем внешнем конце
ось шпинделя под углом 130°, но ось ротора сможет колебаться вокруг центра подшипника.
Удобное решение заключается в том, чтобы разместить сферический подшипниковый элемент на одном
конце вращающегося шпинделя, при этом внутренняя часть ступицы ротора, предназначенная для
взаимодействия с этим сферическим подшипниковым элементом, выполнена таким образом, чтобы ось
ротора могла колебаться вокруг центра подшипника. Ротор оснащен лопатками, предпочтительно
расположенными в радиальных плоскостях, проходящих через ось ротора. Воздействие воздуха на эти
лопатки при вращении ротора создает сдерживающую силу, которая стремится вызвать проскальзывание
между соприкасающимися подшипниковыми поверхностями в такой степени, чтобы ось ротора отклонялась от
совпадения с осью шпинделя и колебалась относительно оси шпинделя при угловом перемещении шпинделя.
Устройство заключено в корпус преимущественно сферической формы, имеющий в его стенке окно.
Индикаторные метки в этом окне, расположенные в фиксированном положении относительно оси шпинделя,
позволяют наблюдать колебательные движения ротора относительно этой оси с помощью указателя или
метки, установленной на роторе.
Целью настоящего изобретения является внесение определенных улучшений или модификаций в указанную
выше конструкцию с целью обеспечения, в частности, средств для центрирования ротора или для
ограничения его прецессии, для ограничения в определенных целях степени свободы колебаний или
отклонений, допустимых для ротора, и для установки углового положения всего устройства.
В соответствии с одной из особенностей представленных усовершенствований, главный шпиндель выполнен
с отверстием, проходящим насквозь в осевом направлении.
Стержень с закругленным концом располагается и может свободно скользить внутри отверстия в шпинделе, и
при наличии соответствующих средств один из концов этого стержня, имеющий удобную закругленную форму,
может выступать из стенки сферического подшипникового элемента или соседнего конца шпинделя и
упираться в стенку чашеобразной подшипниковой поверхности в ступице ротора, которая входит в
зацепление со сферическим подшипниковым элементом на шпинделе.
В качестве альтернативного варианта в торце отверстия шпинделя может быть расположен шарик, который
затем помещается между концом стержня и стенкой подшипниковой поверхности в ступице. В одном из
вариантов конструкции это приведет к центрированию ротора, то есть к его расположению в точке, где ось
ротора совпадает с осью шпинделя. В модифицированной конструкции, описанной ниже, ротор ограничен
стрелкой 311 519, которая располагается и может перемещаться по внешней поверхности циферблата,
причем такое перемещение происходит, когда U-образная рама качается в подшипниках цапфы.
Выступающий из этого цапфы рычаг соединен пружиной с некоторой неподвижной точкой, например, на
обратной стороне циферблатной пластины.
Для регулировки натяжения этой пружины могут быть предусмотрены средства. Рычаги U-образной рамы
удобно выступают за пределы цапф и утяжелены для уравновешивания рамы относительно ее цапф.
При такой конструкции, когда главный шпиндель смещается под углом в плоскости U-образной рамы и под
действием ограничения, оказываемого U-образной рамой на ротор, последний будет вращаться вокруг своей
оси цапфы против удерживающей пружины, и стрелка на циферблате покажет это.
Ось цапфы U-образной рамы может быть расположена таким образом, чтобы лежать в плоскости роторного
диска. В качестве альтернативы, если необходимо ограничить отклонение ротора в плоскости,
перпендикулярной плоскости, в которой он ограничен U-образной рамой, ось цапфы U-образной рамы может
быть расположена с одной стороны от плоскости ротора. Таким образом, необходимо обеспечить
саморегулирующееся соединение между ротором и U-образной рамой, представляющее собой
телескопическое или аналогичное перемещение деталей, входящих в состав рычага, который простирается
перпендикулярно плоскости ротора и на своем конце установлен в подшипнике в U-образной раме. Эта
саморегулирующаяся связь может быть построена и организована различными способами. Например, на
конце рычага, выступающего из ротора, может находиться штифт, предназначенный для скольжения через
шарик, который покоится в чашеобразном подшипнике в U-образной раме, причем этот шарик прижимается
наружу вдоль штифта пружиной, намотанной вокруг последнего. В сочетании с таким устройством удобно
использовать стержень, который может скользить в осевом направлении через шпиндель описанным выше
способом, при этом конец этого стержня прижимается регулируемой пружиной к внутренней поверхности
сферического подшипника в ступице ротора.
Контакт между концом этого стержня и поверхностью подшипника способствует сдерживанию прецессии
ротора.
В качестве альтернативы, выступающий из ступицы ротора рычаг может быть полым и нести внутри себя
стержень, который может скользить в осевом направлении 60°, имеющий закругленный внутренний конец и
приспособленный для соприкосновения с поверхностью сферического подшипника на конце шпинделя. На
внешнем конце этого стержня расположен шарик 65, предназначенный для скольжения по стержню под
действием пружины; эта пружина, с одной стороны, удерживает шарик в подшипнике в U-образной раме, а с
другой стороны, прижимает внутренний конец скользящего стержня 70 к поверхности сферического
подшипникового элемента.
Вышеуказанные условия могут быть изменены в деталях по мере необходимости.
В соответствии с дальнейшим усовершенствованием, 75 все устройство может быть установлено таким
образом, чтобы его можно было регулировать относительно оси, перпендикулярной оси шпинделя.
Например, для этой цели корпус устройства может быть снабжен 80 цапфами, установленными в
соответствующих подшипниках.
От одной из цапф или рядом с ней выступает рычаг из упругого металла, на конце которого расположен
закругленный штифт, предназначенный для соединения с отверстиями или углублениями, расположенными
на некотором расстоянии друг от друга в неподвижной пластине квадранта. При желании аналогичное
устройство может быть установлено относительно каждого из цапф корпуса. Затем все устройство можно
будет поворачивать вокруг оси цапфы 90-градусного корпуса, и оно будет удерживаться в угловом положении,
в котором оно будет установлено с помощью пружинного фиксатора (или фиксаторов). При желании могут
быть предусмотрены средства для фиксации устройства в угловом положении, в котором оно таким образом
установлено.
Кроме того, все устройство может быть установлено на карданных подвесах, позволяющих ему качаться в
любом направлении, при этом устройство должно быть соответствующим образом утяжелено в соответствии
с желаемой периодичностью колебаний.
Конструкция может быть изменена по мере необходимости и в соответствии со способом использования
индикатора отклонения, положением его установки и средствами, используемыми для придания вращения
шпинделю.
Дата: 27 февраля 1930 года.
Компания KILBURN & STRODE, агенты заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в отношении индикаторов отклонения или девиации.
Я, Джон Поллок Браун, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Парк Вью, 19, Нью-Малден,
Суррей, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
реализовано, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к индикаторам отклонения, работающим на гироскопических принципах, и, в
особенности, к приборам такого рода, предназначенным для навигационных целей, и имеет своей целью
создание прибора простой и недорогой конструкции по сравнению с известными индикаторами этого типа.
Согласно данному изобретению, индикатор включает в себя комбинацию шпинделя, которому вращение
передается соответствующими средствами, ротора, практически сбалансированного относительно своего
центра вращения и установленного на шпинделе, с взаимозацепляющимися изогнутыми подшипниковыми
элементами, соответственно расположенными на шпинделе и роторе, причем кривизна поверхности каждого
из этих подшипниковых элементов такова, что совпадает с поверхностью сферы, центр которой лежит на оси
шпинделя, так что вращение будет передаваться от шпинделя к ротору за счет трения между изогнутыми
подшипниковыми поверхностями, в то же время в случае углового смещения шпинделя ротор не будет
ограничен в сохранении своей оси в совпадении с осью шпинделя, средства, обеспечивающие
проскальзывание между взаимозацепляющимися подшипниковыми поверхностями, корпус, охватывающий
ротор, и индикаторные средства, позволяющие определять отклонение оси ротора относительно корпуса из
точки вне корпуса. Удобно, что на конце шпинделя расположен сферически изогнутый подшипниковый
элемент, а роторный элемент имеет сферически изогнутую подшипниковую поверхность в ступице, которая
входит в зацепление с изогнутым подшипниковым элементом на шпинделе, так что вращение передается от
шпинделя через сферические подшипниковые поверхности к ротору за счет трения, и в то же время, в случае
углового смещения шпинделя, ось ротора может колебаться вокруг центра подшипниковых поверхностей.
С помощью соответствующих средств к ротору прикладывается удерживающая сила, которая вызывает такое
проскальзывание между соприкасающимися криволинейными поверхностями подшипников, что ротор будет
вращаться со скоростью, меньшей, чем скорость вращения шпинделя. Это сдерживающее усилие может быть
удобно приложено к ротору путем установки на нем лопаток, которые сконструированы, расположены и
работают за счет воздействия жидкости таким образом, чтобы предотвратить вращение ротора с той же
скоростью, что и шпиндель, но без препятствования колебаниям оси ротора, которые могут происходить
вокруг центра подшипника. Корпус, в котором размещен аппарат, имеет преимущественно сферическую
форму и снабжен с одной стороны подшипником для шпинделя. Лопатки предпочтительно устанавливаются
на роторе практически радиально, при этом их внешние кромки не соприкасаются с внутренней поверхностью
корпуса. В корпусе имеется окошко с одной или несколькими метками позиционирования, а указатель или
метка размещены на роторе таким образом, чтобы они взаимодействовали с фиксированными метками на
индикаторном окошке и указывали отклонения оси ротора 75 относительно оси шпинделя.
С помощью соответствующих средств между соприкасающимися изогнутыми поверхностями подшипника
поддерживается тонкая пленка смазки.
В одном из вариантов исполнения ротор может быть снабжен рычагом, который выступает из ротора таким
образом, что он практически совпадает с осью ротора, причем конец этого рычага представляет собой
указатель, который взаимодействует с меткой, расположенной в фиксированном положении относительно оси
шпинделя и корпуса, так что перемещения рычага относительно фиксированной метки будут указывать на
колебания оси ротора вокруг центра подшипника.
Корпус, в который заключен аппарат 90, может быть снабжен конической частью, внутри которой находится
концевая часть указательного рычага, выступающего из ротора указанным образом; при этом рычаг
предпочтительно имеет упругую конструкцию. Коническая часть корпуса под углом 95° расположена напротив
конца шпинделя, на котором установлен ротор, и ее центральная линия совпадает с осью вращающегося
шпинделя. Окно с фиксированной индикаторной меткой или 10 метками закрывает внешний конец конической
части корпуса. Колесо, ролик или подобное устройство, расположенное на конце индикаторного рычага
ротора, предназначено для контакта с конической частью корпуса 105 в случае колебаний оси ротора,
превышающих заданную величину.
Корпус, в котором заключен ротор и установлен подшипник вращающегося шпинделя, может быть выполнен в
монтажной конструкции 110, в которой корпус с находящимся внутри устройством подвижно установлен либо
таким образом, чтобы он мог свободно качаться под действием силы тяжести, либо таким образом, чтобы его
положение можно было регулировать и устанавливать вручную. 115 Целесообразно предусмотреть средства,
позволяющие обеспечить практически полное совпадение осей ротора и шпинделя после отклонения оси
ротора. Например, элемент 120, расположенный рядом с поверхностями опорных элементов, может быть
установлен таким образом, чтобы он мог перемещаться вокруг оси вращения одного из вращающихся
элементов, при этом предусмотрены соответствующие средства 125, с помощью которых этот подвижный
элемент может быть прижат к опорной поверхности, расположенной напротив него. Таким образом, стержень
может быть установлен и расположен таким образом, чтобы он мог скользить в осевом направлении либо 130
341,519 внутри вращающегося шпинделя, либо внутри рычага, который отходит от ротора способом,
указанным выше.
С помощью соответствующих средств этот стержень можно переместить таким образом, чтобы его конец,
расположенный рядом с соприкасающимися опорными поверхностями, или элемент, например, шарик,
расположенный на конце стержня, прижимались к опорной поверхности, расположенной напротив него.
При необходимости могут быть предусмотрены средства для ограничения колебаний оси ротора в одной
плоскости, так что при движении корпуса в направлении, отличном от перпендикулярного к этой плоскости,
увеличение отклонения этой оси будет стремиться происходить в плоскости, перпендикулярной той, в которой
осуществляется ограничение, вследствие прецессионного движения ротора. Кроме того, с помощью
соответствующих средств можно ограничить отклонения оси ротора, возникающие в плоскости,
перпендикулярной той, в которой осуществляется ограничение на ротор.
В удобном варианте рама установлена таким образом, что она может поворачиваться на цапфах внутри
корпуса, который охватывает ротор.
Ось цапфы расположена таким образом, что проходит либо через центр соприкасающихся криволинейных
опорных поверхностей, либо располагается сбоку от этого центра, но проходит через ось вращающегося
шпинделя. От ротора отходит рычаг, расположенный практически в одном положении с осью ротора, при этом
конец этого рычага входит в зацепление с подшипником в качающейся раме. Предусмотрены средства для
индикации перемещений рамы вокруг оси ее цапфы, вызванных колебаниями оси ротора относительно
центра подшипника.
Детальная форма и конструкция ротора могут варьироваться. Вращение шпинделя может передаваться
различными способами, через зубчатую передачу или иным образом, от любого удобного источника энергии.
Изобретение может быть реализовано на практике различными способами, но прилагаемые чертежи
иллюстрируют на примере конструкции, которые могут быть использованы на практике. На этих чертежах
(Рисунок 1 представляет собой поперечный разрез одного из вариантов усовершенствованного индикатора
отклонения или прогиба) изображен один из вариантов.
На рисунке 2 представлен поперечный разрез по линии 2-2 на рисунке 1, сняты одна часть наружного корпуса
и наружная часть подшипника роторной чашки.
На рисунке 3 представлен частичный разрез, демонстрирующий альтернативный вариант конструкции.
На рисунке 4 показан боковой вид конструкции, изображенной на рисунке 3, с индикаторным циферблатом.
Рисунок 5 представляет собой частичный разрез, аналогичный рисунку 6; на рисунке 3 показан
модифицированный вариант конструкции, изображенной на рисунке 3.
Соседние файлы в папке патенты