Устройство для измерения аэродинамических сил

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссвз Советских ФсЭалистических Республик. свидете ваЗаявлено 29.Х 1.1965 ( 1045908/26 Кл. 42 к, 710 МПК б 011 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРК 531.781(088,8) летень 9 Х.19 1 вторизобретен аявител КИХ М УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АЭР с присоединением заявки ПриоритетОпубликовано 26,1.1967. БюДата опубликования описа Известны устройства для измерения аэродинамических сил, действующих на модели летательных аппаратов при эксперименте в аэродинамических трубах, содержашие электромагнитный преобразователь со струной, 5 связанной с рычагом, воспринимающим через шток аэродинамическую силу, усилитель мощности и ценгробежный силовозбудитель, состоящий из упругих элементов и четырехзвенника с грузиками, Четырехзвенник закреплен 10 одной своей стороной жестко на валу, а другой - на подвижной раме, прикрепленной к внутренним кольцам упругих элементов, наружные кольца которых жестко установлены в корпусе силовозбудителя. 15Описываемое устройство отличается от известных тем, что в нем наружные кольца упругих элементов силовозбудителя соединены с внутренними кольцами при помощи параллельных рядов проволочных связей, разнесен ных в осевом направлении. Проволочные связи одного ряда выполнены изогнутыми, а другого - прямыми. Это позволяет повысить точность измерения аэродинамической силы путем получения квадратичной зависимости воз букдаемой силы от угловой скорости вращения грузиков.На фиг. 1 показано описываемое устройство; на фиг. 2 и 3 - упругий элемент центробежного силовозбудителя. 30 Устройство состоит из рычага 1, соединенного одним своим концом со штоком 2, а другим со струной 3, электромагнитного преобразователя 4, усилителя мощности 5, синхронного двигателя б, измерительного элемента 7, четырехзвенника 8, грузиков 9, вала 10, шарикоподшипника 11, подвижной рамы 12, упругого элемента 1 З, корпуса 14, втулки 15,При изменении аэродинамической силы Р 1 меняется и натяжение струны 3. В результате меняется и скорость вращения синхронного двигателя и, следовательно, скорость вращения грузиков центробежного силовозбудителя. При этом изменяется центробежная сила Р действующая на вращающиеся грузики.Центробежные силы грузиков уравновешиваются реакциями Ст н С., плеч четырехзвенника (см. фиг. 1), Но так как четырехзвенник с одной стороны жестко закреплен на валу силовозбудителя, реакции С, отводятся на этот вал и по нему замыкаются на корпус. Реакции Сз с четырехзвенннка посредством втулки 15 передаются на внутреннее кольцо шарикового подшипника 11, Шариковый подшипник наружным своим кольцом жестко закреплен во внутреннем кольце 1 б упругого элемента,Так как в осевом направлении упругие эле. менты имеют весьма малую жесткость, то под воздействием усилий от реакций С,. внутреннее кольпо упругого элемента, а вместе с ними жестко на нем закрепленная подвижная рамка 12, имеют возможность сместиться вверх вдоль вала силовозбудителя, что и происходит, если к подвйжной раме не приложить уравновешивающего усилия от измерительно го элемента 7.Из этого видно, что измеряемое усилие пгредается через упругие элементы 13.Прямые проволочные связи 17 (см. фнг. 2 и 3) закреплены в наружном и внутреш 1 ем 10 кольцах упругого элемента таким образом, что воспринимают крутящий момент одного направления, а изогнутые проволочные связи 18 закреп;1 сны в ооратном направлении так, что воспринимают крутящий момент противо положного направления. Последний значительно меньше первого, так как проволочные связи второго ряда имеют излом (т, е. они м 11 1 е прямых). Благодаря именно такому закреплению при помощи двух рядов проволочных свя зей наружное и внутреннее кольца упругого проволочного элемента при приложении боковой силы надежноцентрированыодноотносптельпо другого.При приложении боковой силы РвнутреН нее кольцо 1 б упругого элемента будет стремиться повернуться вокруг точки 19. Этому движению центра внутреннего кольца от концентрнчного положения его относительно наружного кольца упругого элемента, изгибаясь, 30 будут противодействовать проволочные связи, Поэтому благодаря упругости проволочных связей н происходит надежное центрирование внутреннего и наружного колец упругого элемента, 35Как видно из сказанного выше, упругий проволочный элемент по-разному воспринимает крутящий момент в зависимости от его направления, Такое его свойство позволяет при приложении к упругому элементу осевой па грузки за счет некоторого выпрямления изоп 1 утых связей (так как они менее жестки, чем прямые) внутреннее кольцо имеет возможность, поворачиваясь относительно собственной оси в сторону меньшей жесткости, плавно опускаться. При этом прямые проволочные связи, изгибаясь в поперечном направлении, не препятствуют этому опусканию с одновременным его поворотом вокруг своей оси.Температурные и гистерезисные факторы в упругом проволочном элементе практически отсутствуют из-за большой длины проволочных сгязей н малого их диаметра,Предмет изобретенияУстройство для измерения аэродинамических сил, действующих на модели летательных аппаратов при эксперименте в аэродинамических трубах, содержащее электромагнигный преобразователь со струной, связанной с рычагом, воспринимающим через шток аэродинамическую силу, усилитель мощности и центробежный силовозбудитель, состоягцпй из упруги.; элементов и четырехзвенника с грузиками, закрепленного одной своей стороной жестко на валу, а другой - на подвижной раме, прикрепленной к внутренним кольцам упругих элементов, наружные кольца которых жестко установлены в корпусе силовозбудителя, отлича 1 оиееея тем, что, с целью повышения точности измерения аэродинамической силы путем получения квадратичной зависимости возбуждаемой силы от угловой скорости вращения грузиков, в нем наружные кольца упругих элементов силовозбудителя соединены с внутренними кольцами при помощи параллельных рядов проволочных связей, разнесенных в осевом направлении, причем проволочные связи одного ряда выполнены изогнутыми, а другого - прямыми.