Устройство для моделирования поступательно-вращательного движения тела

Союз Советснид Социалистичесних РесоублинЗависимое от авт. св тельства хо Заявлено 25,1 Ч.19691325442/18 Кл, 42 тп 4, 7 присо ением заявкиКомитет оо делам Приор Опубл МПК Ст 06 д 7/44УДК 681.333(088.8) изооретеиий и открыт ори Совете Министре овано 05,Ч 1,1970, БюллетеньДата опубликования ания 11.Х 1. Авторыизобретет Он, И. М. Гражданов и Ю. К. Хелаш лиа:ъ. "Т Ф, чейадский институт водного транспорта 1, О. Дитма Заявитель Л УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОСТУПАТЕЛЪНО-ВРАЩАТЕЛЪНО ГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛАИзобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известны устройства для моделирования поступательно-вращательного движения тела.Однако эти устройства позволяют решать только узкий круг задач и при этом очень сложны,Предложенное устройство отличается тем, что, с целью упрощения устройства, увеличения его точности, а также расширения класса решаемых задач, оно содержит блок задания угла атаки, блоки сложения сигналов, фазочувствительные детекторы и усилители напряжения, при этом выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора блока задания угла атаки подключены соответственно к двум усилителям мощности блока задания угла атаки, соединенным через резисторы с листом фольги, а вход синусно-косинусного вращающегося трансформатора соединен с генератором звуковых частот блока задания угла атаки, выход генератора звуковых частот подключен к олоку питания тороидального трансформатора, выполненного в виде последовательно соединенных фазовращателя и усилителя мощности, причем датчик опорного напряжения подключен к усилителю опорного напряжения, один из выходов которого соединен со входами блоков сложения, подключенных каждый к соответствующему усилителю напряжения, на входы блоков сложения подключены измерительные датчики, а выходы усилителей напряжения, также как и выход усилителя опорного напряжения, подключены 5 к фазовым детекторам.На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема устройства; на фиг, 2 - электрическая схема сложения сигналов.Устройство содержит блок автоматического 10 задания угла атаки А, модель из фольги М,контакты К, блок питания П торондального трансформатора, сопротивления Я,. в каналах питания, тороидальный электромагнит Тор, измерительные датчики Д, и Д, усилители 15 мощности УМ, - УМ;синусно-косинусньйвращающийся трансформатор СКВТ, задающий генератор звуковых частот ЗГ, фазовращатсль, ФВ, усилитель опорного напряжения У измерительные усилители У, - У 5, фазо чувствительные детекторы ФД, - ФД 6, блокисложения сигналов С, - С 5, входные трансформаторы ТР и водной трансформатор ТРусилителя УоМодель исследуемого поля выполнена из 25 листа алюминиевой фольги. К краям моделиприжимаются контакты К, объединенные в две группы, Обе группы контактов К обеспечивают получение в модели двух взаимно перпендикулярных однородных электрических по лей. Однородность полей обеспечивается рас3положением контактов на границе модели ипринудительным заданием токов в каналахпитания через сопротивления Я на 2 - 3 порядка превышающие удельное поверхностноесопротивление фольги. Оба поля, складываясь, дают суммарное однородное поле, в котором и осуществляется исследование крылового профиля бесконечного размаха,в относительном движении. Профиль исследуемогокрыла вырезается в листе и через него пропускается сердечник тороидального электромагнита Тор.Блок автоматического задания угла атакисодержит усилители УМ, и УМ, синусно-косинусный вращающийся трансформаторСКВТ и звуковой генератор ЗГ, Звуковой генератор ЗГ используется с частотой 400 гц,СКВТ включен в цепь усилителей УМ 1 и УМ.и предназначен для изменения сигнала задающего генератора. При повороте диска, установленного на валу СКВТ и имеющего градусные деления, на определенный угол сигналменяется в цепи одного усилителя по законусинуса, в цепи другого - по закону косинуса.Так как каждый усилитель питает свою группу контактов, то в листе возникают два одинаковых взаимно перпендикулярных поля. Всуммарном однородном поле вектор Е поворачивается соответственно углу поворота диска СКВТ, а по величине остается неизменным.Блок питания тороидального трансформатора состоит из усилителя мощности УМпитающего тороидальный электромагнит, и фазовращателя, служащего для согласования фазы индукционного тока с фазой тока, втекающего в лист через контакты.Блоки сложения сигналов С 1 - С 5 содержатразделительные трансформаторы и резисторы(фиг. 2),С датчиков До и Д усилителей У, У 1 - У 5 4 Офазочувствительных детекторов ФД 1 - ФДоснимается выпрямленный и усиленный сигналнапряжением до 100 в.Установка работает в режиме настройки ив режиме решения. 45В режиме настройки работают все узлы,схемы, показанной на фиг, 1. На модель подается напряжение через обе группы контактов от электронных усилителей УМ, и УМана тороидальный электромагнит - с усилителя УМз. На задней кромке вырезанного профиля крыла устанавливается датчик До, а внамеченных точках по краю профиля - измерительные датчики Д. Поворотом синусно-косинусного вращающегося трансформатора задается определенный угол атаки, при этом сусилителя УМ, подается такое напряжение натороидальный электромагнит, при которомвыполняется условие 5 Куковского-Чаплыгинана задней кромке крыла. Измерительный прибор усилителя Уо опорного зонда регистрируетнуль, а приборы усилителей измерительныхдатчиков Д - значения, соответствующие касательным составляющим скорости в точкахпо профилю крыла. 65 Затем установка переводится в рабочий режим. При этом па датчике До опорного напряжения появляется напряжение, и к величинам напряжений в точках, контролируемых измерительными зондами, добавляется напряжение, пропорциональное напряжению на датчике До опорного напряжения, что и фиксируется приборами соответствующих усилителей. Прибор усилителя напряжения, снимаемого с датчика До опорного напряжения, показывает при этом, величину, соответствующую коэффициенту подъемной силы крыла при заданном угле атаки.Сложение сигналов производится с помощью блоков сложения, состоящих из трансформаторов Тр (фиг. 2) и потенциометров Л,.Напряжение с опорного зонда подается на первичную обмотку трансформатора Тр, а напряжение с кромки профиля модели - на первичные обмотки трансформаторов Тр.Таким образом, на сетку лампы первого каскада подается два напряжения от двух независимых источников, которые складываются алгебраически (с учетом знака).Регулировка величины добавочного (опорного) напряжения осуществляется потенциометрами Йвыполненными в виде ступенчатых четырех декадных делителей.Сигнал от каждого датчика Д подается на вход отдельного усилителя, и, кроме этого на .вход этого усилителя подается напряжение добавки, которое может регулироваться независимо.Предлагаемое устройство позволяет моделировать вращательное движение крыла при использовании вихревой зоны индукционного электрического поля, создаваемого, например, катушками Гельмгольца. При этом в режиме настройки используется тороидальный электромагнит, содержащий две обмотки: намагничивающую, создающую требуемую величину циркуляции вектора напряженности вокруг электромагнита, и обмотку, экраниру. ющую электромагнит от внешнего магнитного поля,. При этом плоскость электромагнита должна совпадать с направлением внешнего однородного магнитного поля, а обмотки в симметричных относительно вертикальной оси секторах должны иметь противоположные направления.В режиме решения тороидальной электро. магнит не используется, и методика работы аналогична описанной. Предмет изобретенияУстройство для моделирования поступа. тельно-вращательного движения тела методом электрогидродинамической аналогии, со,держащее модель исследуеиого поля, выполненную в виде листа фольги с вырезанным в нем профилем обтекаемого тела, тороидальный трансформатор, проходящий сквозь профиль обтекаемого тела, резисторы, датчики и блок питания тороидального трансформатора,отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства увеличения его точности, а также расширения класса решаемых задач, оно содержит блок задания угла атаки, блоки сложения сигналов, фазочувствительные детекторы и усилители напряжения, при этом выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора блока задания угла атаки подключены соответственно к двум усилителям мощности блока задания угла атаки, соединенным через резистор с листом фольги, а вход синусно-косинусного вращающегося трансформатора соединен с генератором звуковых частот блока задания угла атаки, выход генератора звуковых частот подключен к блоку питания тороидального трансформатора, выполненного в виде последовательно соединенных фазовращателя и усилителя мощно сти, причем датчик опорного напряжения подключен к усилителю опорного напряжения, один из выходов которого соединен со,входами блоков сложения, подключенных каждый к соответствующему усилителю напряжения, 10 на входы блоков сложения подключены измерительные датчики, а выходы усилителей напряжения также, как и выход усилителя опорного напряжения, подключены к фазовым детекторам.