Устройство для определения моментов инерции изделий

 

Союз Советскнх

Соцналнстнчесинх Республнк и> 7О9963 (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 14.0377 (21) 2461540/25-28 с присоединением заявки Ио — . (23) Приоритет—

Опубликовано 150180. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 18.0180 (51) М. КЛ.

G 01 М 1/10

Государстиеииый комитет

СССР по делам. изобретений и открытий (З) МК 620. 1. 05:

:531,24 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Б. Белявский и A.ß. Жогин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ

ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в машиностроении И приборостроении, в частности при определении моментов инерции и положения центра. тяжести различных объектов.

Известно устройство для определения момента инерции, содержащее свободно висящую струну и держатель для установки изделия, выполненный в виде тисков, патрона и коромысла (13.

Такое устройство не позволяет самоцентрировать изделия различной конфигурации и определить физическую величину координат его центра тяжести.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения моментов инерции изделий, содержащее свободно висящую струну, переходник, жестко связанный со струной, держатель для размещения в нем изделия, выполненный B виде сетки с четырьмя стропами, 25 соединяющими сетку с переходником f2) .

Переходник в этом устройстве выполнен в виде коромысла с изменяемьти соотношением плеч.

Недостатк ом устройства является воэможность перекоса переходника, приводящего к изгибу струны и изменению момента инерции иэделия, поме щенного в держатель, что снижает точность измерения, Невозможность определения физической величины координат центра тяжести изделия с помощью устройства снижает производительность процесса, Кроме того, требуемое положение иэделия достигается путем изменения длины строп эа счет их перевязки, перемещения объекта относительно сетки и изменения плеч переходника. Поэтому установка изделия является довольно трудоемкой операцией, тем более, что одновременно нужно следить за тем, чтобы переходник по возможности сохранял горизонтальное положение, что также снижает производительность процесс а.

Целью изобретения является повышение точности измерения и производительности °

Цель достигается тем, что переходник выполнен в виде кронштейна, диска,.установленного соосно с ним с возможностью поворота вокруг своей оси, двух пар соосных роликов с фиксаторами, равноудаленных от оси диска, через которые перекинуты стропы держателя, крышки, установленной со709963 асна с диском, рукояток управления, расположенных на торце крышки и соединенных с соответствующими роликами, и отвеса, установленного на боковой поверхности кронштейна диаметрально противоположно с точкой крепления струны и кронштейна с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, эид спереди; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 -та же, (O вид сбоку.

У тройство для определения моментоэ инерции изделий содержит струну 1, переходник, жестко связанный со струной, выполненный в виде кронштейна 2, диска 3, установленного соасна с кронштейном с возмо>кнастью поворота вокруг своей оси в подшипниках 4 кронштейна 2, двух пар соасных роликов 5 с подпружиненными фиксаторами 6 и освобождающими кнопками 7, при этом ролики 5 равноудалены от оси диска и имеют на цилиндрической поэерхности накатку, съемной крышки 8, установленной соосна с диском 3, рукояток управления 9, расположенных на торце 25 крышки 8 и соединенных с соответствующими парами роликов 5 через отверстия э крышке 8, и отвеса 10, установ-. ленного на боковой поверхности кронштейна 2 диаметрально противоположно с точкой крепления струны 1 и кронштейна ? с возможностью перемещения э вертикальной плоскости.

Для размещения изделия 11 устройство содержит держатель 12 в ниде сетки с четырьмя стропами 13, установленными э две перекрестна расположенные петли иэ шнура, перекинутые через пары роликов 5 и зыхоцящие через зазор между дисками 3 и крышкой

4G 8.Перемещением шнура управляют рукояткч 9. Отвес 10 служит для определения центра тяжести объекта и укреплен на нити 14, пропущенной через отверстие в нижней части кронштейна

2. B качестве индикатора положения 45 переходника без сетки используется дополнительный отвес 15 с острием 16.

Заметные на глаз отклонения ат вертикали устраняют подборам веса гайки

17, выполняющей функцию противовеса, 50 и балансировкой переходника. Момент инерции переходника относительна струны должен оставаться постоянным при повороте диска на любой угол. Это

- требование выполняют за счет конст- 55 руктивного выполнения внутренней поверхности крьпики 8. Крышка представ— ляет собой точеную деталь с концентрическим выступом, двумя пазами для размещения роликов 5 и двумя отверстиями для выхода рукояток.

6О

Наружный и внутренний диаметр выступа определяют расчетным путем с учетоМ тога, что вес удаленного материала при изготовлении одного паза и одного отверстия должен равняться весу пары роликов 5 и фиксатора б, а момент инерции этого удаленного материала QTHoc итель Но центра диск B дслжен раз нять с я моменту инерции перех ад н ик а . Ок онча тель на я дов одк а производится э процессе балансировки переходника. При установленной крышке

8 плоскость выступа упирается в дно диска 3; поэтому высота выступа определяет ширину кольцевого эаэара 18 между диском 3 и крышкой 4, равного толщине шнура . Кромки пазов играют раль огра ничителей, препятствующих случайному перескоку шнуров с ролика на ролик .

Устройство работает следующим образом.

Изделие 1! размещаю э сетке, к отарую сначала одной петлей, а потом и второй петлей подвешивают к переходнику (крьпцка 8 снята), пропуская стропы 13 через пары роликов 5 крестнакрест и охватывая ролики 5 минимум на адин полный оборот для лучшего сцепления шнуров с роликами. Установив крышку 8, эакрепляемую гайкой 17, производят грубую установку изделия э нужное пала>кение, путем его перемещения относительно сетки. После этога приступают к точкой регулировке положения изделия, для чего .поочередно манипулируют рукоятками 9, асвобаядая их ат фиксаторов 6 путем нажатия кнопок 7. Левая рукоятка 9 перемещает один из шнуров таким образом, что объект поворачивается вокруг оси

)> А (фиг. 3), а правая рукоятка 9 перемещает другой шнур так, чта объект паэ орачиэ а ется вокруг оси Б-Б . Сачета я аба вращения, добиваются заданно. га положения абъек та, ориентируясь па устаиа ленному на нем индикатору уровня (на фигурах не показан). Благодаря наличию фиксаторов 6, препятствующих вращению роликов 5, достигнутое положе ние объек та ак аэываетс я зафиксированным относи — åëüíî горизонта и можно приступать к испытаниям (измерениям) .

При этом диск 3 оказывается повернутым вокруг сваей аси на угол, вполне определенный для каждого канкретнага случая, тем самым автоматически обеспечивается такое состояние плеч, создаваемых гарами роликов 5, при котором горизонтальные проекции сил на-..ÿèeHHÿ СтрОП 13 э вертикальной плоскости взаимна уравновешиваются, их результирующая направлена вертикально вдаль линии струны, а моменты снимаютс я э подшипник ах 4 .

Б горизонтальной плоскости сетка с объектом как бы свободно подвешена к переходнику на шнурах эа две точки, через катсрые момент инерции не передается, а результирующая сила также направлена вдоль линии струны.

Таким образом, переходник нагружен только вертикальной силой, дейст"

709963

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гернет М.М. и Ратобыльский В .Ф.

Определение моментов инерции, М,, Машиностроение, 1969, с. 67.

45 2. АВТОР,Koe свдетьстЬО СССР

Р 491061 кл. G 01 М 1/10, 1971 (прототип). вующей по линии струны. Поэтому перекосов не возникает, кронштейн 2 всегда расположен вертикально, а струна 1 не гнется, а отверстие в нижней части кронштейна всегда находится под струной, что является необходимым условием достаточно точного измерения координат центра тяжести с помощью продетой в это отверстие нити 14 с отвесом 10 °

После установки объекта в заданное положение приступают к измерениям, центр тяжести фиксируют. Опуская отвес 10 до соприкосновения его с изделием и делая отметку в точке касания. При этом колебания системы и колебания самого отвеса не допускаются. Для определения момента инерции возбуждают крутильные колебания систжяы на струне. Измерив период колебаний Т, рассчитывают общий момент инерции = К Т и. определяют Щ центральный момент инерции изделия 3 по формуле кММ) L где ди (— центральный момент инерции изделия; 25

3 — суммарный момент изделия;

-const- момент инерции переходп ника, который. известен (его гравируют на крон. ЗО штейне); с — момент инерции сетки (им обычно пренебреГают ввиду его малости);

К вЂ” коэффициент, К вЂ” т где

J — момент инерции эталонэ

НОГО диска;

Т вЂ” период колебаний эталонного диска.

Центральные моменты инерции опре" деляют с помощью дополнительного пересчета

+Q

>>5 (U,) где m — масса объекта;

6 — расстояние до .центральной оси .

Изобретение позв Оляет повысить точность измерений за счет постоянства момента инерции переходника и отсутствия изгиба струны, повысить производительность труда и удобство эксплуатации устройства за счет наличия управляемой регулировки пространственного положения изделия с помощью рукояток, измерять координаты центра тяжести объекта с помощью отвеса. устройство для определения моментов инерции изделия, содержащее свободно висящую струну, переходник, жестко связанный со струной, держатель для размещения в нем изделия, выполненный в виде сетки с четырьмя стропами, соединяющими сетку с переходником, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности, переходник выполнен в виде кронштейна, диска, установленного соосно с ним с воэможностью поворота вокруг своей оси, двух пар соосных роликов с фиксаторами, равнсудаленных от оси диска, через которые перекинуты стропы держателя, крышки, установленной соосно с дискси, рукояток управления, расположенных на торце крышки и соединенных с соответствующими роликами, и отвеса, установленного на боковой поверхности кронштейна диаметрально противоположно с точкой крепления струны и кронштейна с воэможностью перемещения в вертикальной плоскости.

7О Я83

С ос тав ит ель Р . Га и н у тди нов а

Редактор К . Коган Тех ред Н .:Баб Урк а Корректор E. Папп

Заказ 8 752/4 5

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам игобретений и открытий

113035, NocRBB й-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4