Аэродинамические многокомпонентные внутримодельные весы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

409085

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства № ——

М,1хл. 6 Olg 19/0

Ci 01гп 9/00

Заявлено 1".XI.1971 (¹ 1713871/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытии

НрНОрНТСТ-Опубликовано ЗО,XI.1973. Бюллетень № 48

УДК 681.269 (088.8) Дата опубликования описанпя 15Л 111.1974

Авторы изобретения

В. В. Жарников, М. Н. Казаков, В. И. Лагутин и В. С. Трусов

Заявитель

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ

ВНУТРИМОДЕЛЬНЫЕ ВЕСЫ

1Лзобретение относится к области вссоизмерительной техники, в частности к устройствам для определения характеристик моделей в аэродинамических трубах.

Известны аэродинамические многокомпонентные .внутримодельные весы, содержащие упругие элементы, связанные с поршнем для установки модели, датчики угловых перемещений, крановой механизм, кривошип, тросовый п ри вод и держатель.

Однако эти весы не обеспечивают требуемой точности измерения.

В предложенных весах кривошип выполнен в виде двух параллельно расположенных и жестко скрепленных шарнирами упругих кольцевых элементоВ, между которыми расположен храповой механизм осевого перемещения модези относительно кривошппа.

Благодаря этому повышается точность весов, На чертеже показаны ош|сываемые весы.

Чодель 1 установлена на направляющем поршне 2 упругих элементов 8. Основание 4 упругих элементов размещено во втулке Б, Зубчатая рейка б расположена на втулке 5, храповик 7 — «a основании 4. К основанию упругих элементов прикреплен трос 8, служащий приводом храпового механизма. Втулка шарнирно соединена кривошипом, состоящим пз двух параллельно раополженных кольцевых упругих элементов 9 и 10, жестко скрепленных между собой осями шарниров 11 и 12.

Другим своим концом кривошип шарнирно закреплен на держателе 18, через который IlpQпущен трос 8. На шарнирах 11 и 12 установлены датчики 14 угловых перемещении.

Весы работают следующим образом.

Перед проведением измерений держатель закрепляют в подвеске рабочей части аэродинамической трубы, храповик устанавливают в зацепление с крайним правым зубом рейки и на направляющем поршне крепят модель. После запуска трубы модель под действием аэродинамических сил устанавливается в попотоке под определенным балансировочным углом атаки сс; так, что оси шарниров располагаются по линии действия проекции резульгирующей аэродинамической силы на плоскость вращения кольцевых элементов, выяп полняющих в устройстве роль кривошппа.

Влияние силы тяжести модели на положение крпвашипа парируется строго горизонтальII0H установкой перед экспериментом плоскости вращения кривошила. При помощи дат2ь чика угловых перемещений, установленных на шарнирах, регистрируют балансировочный угол атаки я; (угол между вектором скорости I, и осью модели) и угол между линией осей шарниров и вектором скорости U, тан3о генс которого равен величине аэродинамиче499085 ского качества, Одновременно регистрируют показания датчиков кольцевых упругих элементов, измеряющих проекцию результирующей силы на плоскость вращения крнвошипа.

Положение центра давления определяют как точку пересечения продольной осислинией, соединяющей оси шарниров, зная расстояние между осью шарнира 11 и осью модели. Величины момента рысканья М . боковой силы Р. и осевого момента М: определяют по io показаниям датчиков упругих элементов 8 в условиях отсутствия íà ННх влияния компонентов P -., P„,и М в, воспринимаемыу кольцевыми элементами.

Вредное влияние компонентов М, Р. и 15

M -. на показания датчиков кольцевых упругиу элементов в описываемых весах практически сводится к нулю по следующим причинам. Во-первых, выполнение кривошипа из двух разнесенных кольцевых элементов суще- йО ственно увеличивает его жесткость по отношению к измеряемым компонентам, и, вовторых, линия действия боковой силы Р: максимально приближена к геометрическим центрам кольцевых упругих элементов. Таким M образом, даже при действии больших боковых сил и момонтов точность измерения Рп, P -. и М „продолжает оставаться высокой.

Кроме того, при действии на модель большого осевого момента М-, его величину можно определить по разности показаний датчиков парал..ельно расположенных кольцевых эле ентов 11 и 12, зная расстояние между послсдннмп.

Для изменения угла атаки модели в процес- з5 се эксперимента при помощи троса 8 перемещают основание 4 упругих элементов 3 во втулке 5 вплоть до зацепления храповика 7 с рейкой 6 на следующем зубе. Положеннр модели относнтсльно кривошипа в рсзультатс (0 этого изменяется и последний поворачивается так, ггобы линия действия результирующей аэродинамиче;кой силы в нлоскост((изменения угла атаки (в плоскост((рращения кр. вошипа) вновь совпала с линией, соединяющей оси шарниров 11 и,12.

После снятия показаний датчиков упругих элементов 8,:9, 10 и датчиков 14 угловых перемеще(ний о(существляют описа нным выше способом зацепление храповика 7 со следующим зубом рейки 6, исследуя таким образом весь допускаемый конструкцией устройства диапазон углов атаки (порядка 60 — 70 ).

Как видно, при изменении в процессе эксперимента положения основания 4 упругих элементов 3 относительно втулки б расстояние между осями шарнира 11 и модели остается неизменным, что также позволяет, наряду с расположением храпового механизма с основанием 4 упругих элементов 8 между кольцевыми элементами 9 и 10, уменьшить габариты весов.

Сила натяжения троса 8, служащего для управления храповым механизмом в процессе эксперимента, складывается из суммы величины проекции результирующей аэродинамической силы на плоскость вращения кривошипа н силы трения, которая невелика в условиях вибрации конструкции в потоке трубы. Трос 8 вывод(ггся по направляющим роликам за стенку трубы н соединяется, например, с сердечни((ом магнита.

Предмет изобретения

Лэродинамнческис многокомпонентные внутримодельные весы, содержащие упругие элементы, связанные с поршнем для установки модели, датчики угловых перемещений, урановой мсхан;(зм, кривошип, тросовый привод и держатель, от.шчп(ощаеся тем, что, с целью повышения точности, в них кривошип выполнен в виде двух параллельно раслОложеннь(х и жестко скрепленных шарнирами упругих кольцевых элементов, между которыми распо 10iKcH храповой механизм осевого перемещения модели относите;(ьно кривошипа.

409085

Составитель В. Ширшов

Тскред Е. Борисова

Корректор T. Хворова Редактор T. Рыбалова

Изд. М 1101 Тираж 755 Подписное Л1ИИГ1И Государственного комитета Сонета Министров СССР по дедам изо фелоний и отквь!тий

Москва. Ж-35. Раушокая иаб.. д. 4/5 >.кг"з 1812

Обд. тпн. Костроыского удравдения издательсгв, полиграфии и киижнктй торговли