Способ определения координаты центра тяжести тела

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТЫ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ТЕЛА относительно точки подвеса, заключающийся в подвесе тела и определении координаты , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения , осуществляют последовательную установку тела на подвесах двух различных фиксированных длин и свободное колебание тела, и при каждой установке осущ€.ствляют измерение периодов колебаний, причем расстояние от точки закрепления тела до координаты центра тяжести определяют по соотношению Jl тЛ (Т 2 / 2. 1 --- Irtt-M + и i -а i V -1 г i W А (.-)) где расстояние от точки подвеса i до точки закреплершя тела 1(П при первой установке тела; . расстояние от точки закрепления тела до точки подвеса при второй установке тела; t i-fcj- периоды колебаний тела при «,, «2, - ускорение свободного падения . gem I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 (; 01 (! 1

1 г г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-2

1с-2

В!! 2 1 (,-и, ° (+, — 1, ) где а„—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1 (21) 3565814/24-24 (22) 15.03.83 (46) 30.07.85. Бюл. !1""- 28 (72) В.А.Диков и Г.Я ° Котенев (71) Харьковский ордена Ленина поли— технический институт им.В.И.Ленина (53) 620. 1.05:531.24(088.8) (56) Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М., "Наука", 1970, с. 135.

Диков В.А. Метод отыскания координат центра тяжести груза центробежного регулятора. — В кн.: Двигатели внутреннеro сгорания, ХГУ, вып. 14, Харьков, 1971, с. 94-98. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТЫ ЦЕНТРА ТЯЖЕ.СТИ ТЕЛА относительно точки подвеса, заключающийся в подвесе тела и определении координаты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, осуществляют последовательную установку тела на подвесах двух

„„Я0„„1170302 A различных фиксированных длин и свободное колебание тела, и при каждой установке осуществляют измерение периодов колебаний, причем расстояние от точки закрепления тела до координаты центра тяжести определяют по соотношению расстояние от точки подвеса до точки закрепления тела при первой установке тела; расстояние от точки закрепления тела до точки подвеса при второй установке тела; периоды колебаний тела при

"1 "г ускорение свободного падения.

1170302

Изобретение относится к устройствам для определения прецизионного позиционирования объектов и может быть использовано в области двигателестроения применительно к механическим регуляторам» скорости.

Цель изобретения — повышение точности измерения координат центра тяжести.

На фиг.1 изображено устройство 10 для осуществления способа, вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сбоку.

Устройство состоит из плоскопараллельных опор 1 ножевого типа, на которых на подвесе 2 закреплено тело 3, При колебаниях груз периодичес— ки становится между источником света 4 и фотодатчиком 5, сигнал которого усиливается усилителем 6 и регистрируется частотометром-хрономет- щ ром 7.

Тело 3 (фиг.1) подвешивают на плоскопараллельных опорах 1 на подвесе 2 длиной а -50 мм так чтобы

Э оно находилось между источником све — д та 4 и фотодатчиком, например, типа

СФ2-6. После сообщения телу колебательного движения относительно вертикальной оси так, чтобы амплитуда колебаний не превышала Ч =8, тело начинает периодически пересекать пучок света, направленный от источника

4 на фотодатчик 5. На выходе фотодатчика возникает напряжение, импульс которого усиливается электрон35 ным усилителем, в который в качестве составной части входит триггер Шмитта, преобразующий форму импульса напряжения фотодатчика в строго прямоугольную при сохранении длительнос — 4 ти импульса. Сигнал от усилителя 6 поступает на частотометр-хронометр 7.

Время между двумя одноименными точками двух соседних импульсов 4„ выдается в виде цифровой индикации с точностью до 0,01 . После этого опыт повторяют на подвесе 2 длиной а

2 — 100 мм и определяют период колебаний 12.

Известно, что момент инерции тела

J относительно любой оси равняется сумме момента инерции тела 3 относительно оси, проходящей через центр тяжести тела параллельно этой оси, и произведению массы тела M на квадрат расстояния между осями с

2 где — расстояние от центра тяжести до точки подвеса.

Проведя две последовательные операции с различными длинами подвеса, воспользуемся равенством момента инерций тела, относительно оси Z

= g(+ Z) — (HZ )

2Tt

Из данного уравнения находим величину расстояния от точки закрепления тела до координаты центра тяжести

-2 д a + ц 4 а $Z (,-«,) . l где и„— расстояние от точки закреп— ления тела до точки подвеса при первой установке тела; 2 — расстояние от точки закрепления тела до точки подвеса при второй установке тела; периоды колебаний тела при

1> 2> — ускорение свободного падения °

Поскольку во всех случаях используются одни и те же опоры, погрешность, вносимая неверными значениями „ и а, будет также постоянной.

Значения c(„ и были измерены с точностью +0,05 мм, что при наиболее неблагоприятном сочетании погрешностей давало систематическую погрешность при определении K до 2 .

Периоды и определялись с точностью 0,01%. При наиболее неблагоприятном сочетании погрешностей Ф„ и ошибка в определении К составляла 0,3 . Эта ошибка для группы грузов была случайной и поэтому принималась во внимание при сравнении полученных значений

Фиг.2

Составитель В.Скибенко

Редактор В.Ковтун Техред,С.Йовжий Корректор Л.Бескид

Заказ 469б/38 Тираж 897, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4