Аэродинамические весы

 

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ , сод жащие рыч/ажную систему с весовыми элементами и механизм изм& нешш УГЛА атаки с поворотным рычагом , отличают неса т«л, что, с цепью повышения точносхя взмереашя отдельных компонентов аэроданамЕчеокого усшшя, механиЕ9у1 изменгош угла атаки выполнен в виде рычага рамы, соединенной с верхней частью {ялчажной системы двумя тягами, расцолож шымн. в вертикальной продольной цевпрапьной плоскости весов, причем ос передней тяги пересекается с осью noBqpcTKoro рычага и проходит через начало soof динат весов, а ось поворотного соединена параллепограммным механвэ мом с осью введенного компенсхфуюшеп го рычага, на котором уотановлея груз с возможностью перемещения вдоль этого рычага.

СООЗ СОВЕТСНИХ

00Il

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3348884/18-10 (22) 27.10.81 (46). 30.04.83. Вюл. l4 16 (72) М. Л. Коровский, И. М. Варанов„

П. Ф. Карнаухов, В. П. Мордашов и О. А. Полубояринов (53) 681.269 {088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И) 531036) кл. G01G 9/00, 1975.

2. Горлин С. М. Экспериментальная аэромеханика. М., Высшая школа, 1970, с. 247-257 (прототип).

:(54) (57) АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВБСЫ, содержащие рычажную систему с весовыми элементами и механизм измеsemis угла атаки с поворотным рычагом, о т л и ч а ю m и е с а тем, что, с целью повышения точности измерения отдельных компонентов аэродинамичес кого усилия, механизм изменения угла атаки выполнен в виде рычага рамы, соединенной с верхней частью рычажной системы двумя тягами, расположенными в вертикальной продольной центральной плоскости весов, причем ось передней тяги пересекается с осью поворотифго рычага и проходит через начало коор динат весов, а ось nosopmsare рычага соединена параллелограммным мехаииз» мом с осью введенного компенсирующе го рычага, на котором установлен груз с возможностью перемещения вдоль этого рычага.

101526

Изобретение относится к эксперимен тальной аэродинамике, в частности к . оборудованию аэродинамических труб при, проведении исследований моделей лета тельных аппаратов. 5

Известны многокомпонентные тензо» метрические весы, содержащие упругие параллелограммы с тензодатчиками, ком» пенсаторы, механизм изменения угла . атаки модели (11 . f0

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности и необходимого диапазона испош зования.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым являются аэродинамические весы, содержащие, рычажную систему, с весовыми элемента ми и механизм изменения угла атаки с поворотным рычагом (21 .

Недостаток известного устройства устоит а т оoмM, что на весах продоль, ный момент М, действующий на мо» депь, непосредственно не изменяется, gBK как механизм изменения угла ата ки соединен с рычажной системой одной тягой и передает на рычажную систему только усилие, действующее на хвос» товой ленте подвески.

Цель изобретения - повышение тонности измерения отдельных компонентов аэродинамического усилия.

Поставленная цель дотсигается тем, что механизм угла атаки выполнен в виде рычага-рамы, соединенной с верх ней частью рычажной системы двумя тягами, расположенными в вертикаль ной продольной центральной плоскости весов, причем ось пе,.едней тяги пе- ресекается с осью поворотного рычага и проходит через начало коорпинат весов, а ось поворотного рычага соединена па .: раллелограммным механизмом с осью Вве» денного компенсирующего рычага,на котором; установлен груз с возможностью перемэще» . ния вдоль этого рычага. 45

На фиг. 1 представпены весы, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид сбоку на фиг. 3 — то же, схема., Аэродинамические весы содержат ра му 1, установленную на -поворотном 50 круге 2 в рабочей части аэродинами ческой трубы, двухпанепьную ленточную подвеску 3, натяжение которой осущесъ ляется контрагрузами 4 7, рычажную. систему, состоящую из верхней 8 и 55 нижней 9 частей, весовые эпемеиты Щ механизм изменения угла атаки. Мо» дель ll закрепляется на подвеске в

0 2 трех шарнирных точках, образующих равнобедренный треугольник, основанием которого является поперечная база модели, а высотой - продольная база <х

Механизм изменения угла атаки (фиг. 3) выполнен в виде рычага-рамы 12, со . диненной через шарниры 13 и 14 дву« мя тягами 15 и 16 с верхней частью рычажной системы. На рычаге-раме 12 расположен поворотныи рычаг 17, при вод которого осуществляется электро» двигателем 18. На поворотном рычаге установлена каретка 19, к которой шар; нирно подсоединена хвостовая лента 20 подвески Поспедняя натягивается rpy зом 6.,для установки подвески на раэ» личные продольные базы поворотный рычаг имеет калиброванные отверстия, на которых фиксируется каретка с подсоединенной к ней лентой 20. Тяги 15,16 и

20 расположены в плоскости ХУ весов,цри чем ось передней тяги 15 пересекается с осью поворотного рычага и проходит через начало координат весов, а поворотный рычаг 17 образует параллелограммный механизм с узлами подвеса модели. С осью поворотного рычага через парап лелограммный механизм 21, соединен компенсирующий рычаг 22, На последнем расположены груз 23, связанный гайкой с ходовым винтом 24, имеющим привод от электродвигателя 25, груз 26, установленный на винте 27,который соединен с втулкой 28, расположенной на оси компенсирующего рычага с фиксацией относительно последнего винтами 29.

Так как механизм изменения угла атаки выполнен в виде рычага-рамы и подсоединен к рычажной системе двумя тягами, расположенными в плоскости ХУ весов, а ocr. передней тяги пересекаеъся с осью поворотного рычага и проходит через начало координат весов, момент на рычаге-раме во время эксперимента равен продольному моменту М, действующему на модель. Поэтому продольный момент измеряется непосредственно на весах и не зависит от продольной базы подвески. Усилия, действующие по тягам 15 и 16, через рычажную систему передаются к весовому элементу Мна котором производится уравновешиванге действующего на модель момента. При изменении продольной базы g подвеоки каретка 19 с подсоединенным к ней через тягу 20 грузом 6 занимает относительно начала координат весов различные положения. После монтажа моде25

3 1015 лн на тягу 20 приходит часть нагрузки . от веса модели. Прн этом начальная балансировка весов по компоненту N> изменяется, а при изменении угла атаки моделч может изменяться н измеряемый на весах момент Nz иэ-эа сме щения на величинуЬ= E ()-сi фiентров тяжести масс, годсоеднненных к карет ке 19. Для компенсации изменения момента N на весах прн изменении 1ô угла атаки модели н изменении продоль ной базы- подвески эа счет смещения каретки с подсоединенными к ней маосами относнтвпьно осн весов, а также для компенсации смещения центров тя- 15 жести подвижных частей механизма sa менення угла атаки н центра тяжести модели предназначены компенсирующий рычаг 22 с грузом 23 н груз 24. Пе ред экспериментом, прн cL. = 0; после щ установки подвески на новую продольную базу ее загрузки контрагрузом и монтажа модели нарушается балансировка системы компонента NY, прн этом рычаг весового элемента отклоняется от своего первоначального горизонтального положения-н замыкает контакты весового элемента, которые подают сигнал на включение электродвигателя 25. Переключение контактной системы весового элемента на управление электродвигателем 25 производится до начала балансировки системы. Эпектро двигатель 25 поспе своего включения .перемещает груз 23 вдаль компенснру о

: щего рычага до уравновешивания системы, т.е. до положения, когда рычаг весового элемента займет горизонтальное положение н разомкнет контакты весо260 4 вого элемента. Прн балансировке выпол няется условие Ц 5 -6Р -) У где Ц - sec груза 23;

- расстояние от оси враще ння компенсирующего рычага до центра тяжести груза 23;

5. -. вес псцсоедине пюых к ка ретке 19 масс;

8 - продольная база.

Прн изменении угла атаки модели, например при подъеме поворотного рыча га, присоединенные g каретке 19 мао сы смещаются к оси весов, ayi этом как бы уменьшается нзмерявмйй- весами момент М., а компенсирующий рычаг вместе с грузом 23, поворачиваясь на тот же yrcm„удаляет-центр тяжести гру» за 23 от осн весов, вследствие чего. усилия, действуюцае по тягам 15 н 1В не меняют своих значений при любом угле атаки, а следовательно и момент М. измеряемый весами, не изменяется при

QJ, изменении угла атаки и изменении abaci допьной базы подвески, При наладке

secos нзмвнение момента N Hà secai за счет смещения центра тяжести пццвижных частей механизма осуществляется путем изменения веса груза 26;его смещения вдоль винта 27 и его усовой уста ковки винтами 29..

Реализация изобретения позволит по выжть точность весов путем. измерения нн весах в процессе эксперимента про ° дольного момента М независимо от продольной басы мсцелн, что исключит вычисление после экспе@щжвлта коццв» кента М с учетом продопьной базы подвески н углов атаки.

1018260. Редактор А. Фролова

Составитель М. Гулевич

Техред М. Гергель Корректор А, Ильин

Заказ 3197/40 - Тираж 643 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по денам изобретений и отбытий

113038, Москва, Ж 35, Рауаскаа наб., д. 4/8:

Филнаю ППП «Патент», г. Ужгород, уп, Проектнан, 4