Способ измерения момента сферического аэростатического подвеса
38l936
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Совэ Соеетскик
Социалистическик
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.Ч1.1971 (№ 1667109/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 22 Ч.1973. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 15Х111.1973.Ч. Кл. G 01125/00
Коститет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 531.781(088.8) Авторы изобретения
А. С. Черничкин и Л. А. Гартель
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА СФЕРИЧЕСКОГО
АЭРОСТАТИЧЕСКОГО ПОДВЕСА
Предлагаемое изобретение относится к технике измерения малых моментов и предназначено для точного измерения момента авгоротации, создаваемого сферическим аэростатическим подвесом.
Известные способы измерения момента сферического аэростатического подвеса позволяют обнаружить момент авторотации, лишь превышающий момент от неуравновешенности ротора.
Предлагаемый способ отличается тем, что для повышения точности и расширения диапазона измерения поворачивают ротор вокруг вертикальной оси, определяют его горизонтальные угловые отклонения и по разности максимального и минимального отклонений судят об искомом моменте, а по относительному расположению ротора и опоры подвеса в момент максимального углового отклонения — о его направлении.
Способ поясняется чертежом, где изображены ротор, находящийся в опоре аэростатического подвеса, а также показана схема взаимодействия моментов.
На ротор 1, помещенный в опору подвеса 2, действует момент авторотации М, величину и направление которого надлежит определить.
Момент М связан с асимметрией воздушного потока, обтекающего ротор 1, и при любом угловом положении ротора 1 сохраняют свою величину и направление, показанное стрелкой. Под действием момента М„, ротор 1, имеющии маятниковость (смещение 6 центра масс С относительно центра сферы О), отклоняется оз положения, которое он занимал бы при отсутствии момента авторотации (линия центров OC — вертикальная), на угол в направлении действия момента Мр. Плоскость
COZ при равновесии ротора всегда перпенди10 кулярна вектору момента М„(на чертеже не показан) .
Измерение момента авторотации Мр по предложенному способу производят следующим образом. На поверхность ротора 1 наносят в произвольном месте отметку. А, благодаря которой можно следить за угловыми перемещениями ротора 1 (в качестве метки А могут быть использованы легко различимые элементы конструкции ротора 1). Сообщая
20 ротору последовательно малые развороты относительно вертикальной оси OZ и добиваясь в каждом положении равновесного состояния (отсутствия колебаний и непрерывного вращения) следят за угловым положением отмет25 ки А в вертикальной плоскости (т. е. измеряют, например, угол AOZ). После совершения ротором полного оборота метка А описывает в пространстве замкнутый круг АБ, плоскость которого наклонена к плоскости горизонта
ЗО на угол V. Это объясняется тем, что фактиче381936
Лр — тд о Sin —, 2
Предмет изобретения
Составитель P. Александров
Редактор К. Шанаурова Техред Л. Грачева
Корректор А. Дзесова
Заказ 2215/14 Изд. № 1512 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 1(-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ски при последовательных разворотах ротор вращается не вокруг вертикальной оси OZ, а вокруг линии центров ОС, так как ввиду постоянства величины и направления момента авторотации Мр отклонение центра масс C также постоянно, а линия центров ОС в течение всего цикла занимает положение, изображенное на чертеже.
Измеряя разность максимального и минимального угловых отклонений ротора (угол а), рассчитывают величину момента авторотации
Мр по нижеприведенной формуле, выражающей условие равновесия момента авторотацпи
Мр и момента от маятниковости ротора где m — масса ротора, g — ускорение силы тяжести, 6 — смещение центра масс относительно центра сферы.
Величина угла и в формуле равна, очевидно, 2V.
Направление действующего на ротор момента авторотации Мр определяют по положению ротора, в котором метка А имеет максимальное угловое отклонение, т. е. по положению, изображенному на чертеже. При максимальном отклонении метки А вектор момента
М„направлен перпендикулярно плоскости
AOZ в противоположную лицевой сторону or плоскости чертежа, Предложенный способ измерения момента сферического аэростатического подвеса обеспечивает высокую точность, которая ограничена лишь точностью отсчета углового поло5 жения отметки А и точностью определения величины маятниковости ротора б. Например, применение этого способа для измерения момента авторотации, действующего со стороны подвеса на ротор с массой 20 г, смещением
10 центра масс (маятниковостью) 6=0,001 си, при использовании отсчетн ого устройства с точностью определения углов отклонения 5, дает возможность реализовать точность измерения момента авторотации с абсолютной погрешностью, не превышающей 0,03 дин см.
Способ измерения момента сферического аэростатического подвеса путем его сравнения с моментом неуравновешенности ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения
25 точности и расширения диапазона измерения, поворачивают ротор вокруг вертикальной оси, определяют его горизонтальные угловые отклонения и по разности максимального и минимального отклонения судят об искомом моо0 менте, а по относительному расположению ротора и опоры подвеса в момент максимального углового отклонения — î его направлении.
