Аэродинамические многокомпонентные внутримодельные весы

Союз Советских Социалистических Республик409085 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВЩРОЮММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства--М,1 хл. 6 01 д 19/0 6 01 гп 9/00Заявлено 15.Х.1971 (,% 1713871/18 единением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытииорцтст УДК 681.269 (088 публцковацо ЗО,Х.1973. Бюллетень48 ата опубликования опцсацпя 15 Л 111.1974 Авторыизобретен, Жарнцков, М. Н. Казаков, В. И. Лагутин и В. С. Трус Заявител ОДИНАМИЧЕСКИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ВНУТРИМОДЕЛЬНЫЕ ВЕСЫ 2 1 Лзобретенце относится к области вссоизмерительной техники, в частности к устройствам для определения характеристик моделей в аэродинамических трубах.1 Лзвестны аэродинамические многокомпонецтные вцутримодельные весы, содержащие упругцс элементы, связанные с поршнем для установки модели, датчики угловых перемещений, крановой механизм, кривошип, тросовый привод и держатель.тОднако этц весы не обеспечивают требуемой точности измерения.В предложенных весах кривошип выполнен в виде двух параллельно расположенных и жестко скрепленных шарнирами упругих коль цевых элементов, между которыми расположен храповой механизм осевого перемещения модели относительно кривошцпа.Благодаря этому повышается точность весов, 2На чертеже показацы ошсываемые весы.Модель 1 установлена на направляющем пордне 2 упругих элементов 3. Основание 4 упругих элементов размещено во втулке Б, Зубчатая рейка б расположена на втулке 5, хра новик 7 - на основании 4. К основанию упругих элементов прикреплен трос 8, служащий приводом храпового механизма. Втулка шарнирно соединена кривошипом, состоящим цз двух параллельно раснолженных кольцевых 3 упругих элементов 9 ц 10, жестко скрепленных между собой осями шарниров 11 и 12, Другим своим концом кривошип шарнирно закреплен на держателе 13, через который пропущен 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 ца направляющем поршне крепят модель. После запуска трубы модель под действием аэродинамических сил устанавливается в по- потоке цод определенным балансировочным углом атаки сс; так, что осц шарниров располагаются цо линии действия проекции резульгирующей аэродинамической силы на плоскость вращения кольцевых элементов, выполняющих в устройстве роль кривошцпа. Влияние силы тяжести модели на положение крцвашипа парируется строго горизонтальной установкой перед экспериментом плоскости вращения кривошила. При помощи датчика угловых перемещений, установленных ца шарнирах, регистрируют балансировочный угол атаки яе (угол между вектором скорости 0:, и осью модели) и угол между линией осей шарниров и вектором скорости У ., тангенс которого равен величине аэродцнамического качества, Одновременно регистрируют показания датчиков кольцевых упругих элементов, измеряющих проекцию результирующей силы на плоскость вращения кривошипа. Положение центра давления определяют как 5 точку пересечения продольной осислинией, соединяющей оси шарниров, зная расстояние между осью шарнира 11 и осью модели. Величины момента рысканья М, боковой силы Рв и осевого момента М: определяют по 10 показаниям датчиков упругих элементов 3 в условиях отсутствия на них влияния компонентов Р -., Р и М в, воспринимаемых кольцевыми элементами.Вредное влияние компонентов М, Ри 15 М -. на показания датчиков кольцевых упругих элементов в описываемых весах практически сводится к нулю по следующим причинам. Во-первых, выполнение кривошипа из двух разнесенных кольцевых элементов суще ственно увеличивает его жесткость по отношению к измеряемым компонентам, и, вовторых, линия действия боковой силы Р, максимально приближена к геометрическим центрам кольцевых упругих элементов, Танским М образом, даже при действии больших боковых сцл ц момоцтов точность измерения Ри, Р -. ц М продолжает оставаться высокой. Кроме того, прн действии ца модель большого осевого момента М-, его величину можно оп- З 0 ределить по разности показаний датчиков параллельно расположенных кольцевых эле.ецтов 11 и 12, зная расстояние между послсднцмц.Для изменения угла атаки модели в процес се эксперимента при помощи троса 3 перемещают основание 4 упругих элементов 3 во втулке 5 вплоть до зацепления храповика 7 с рейкой 6 ца следующем зубе. Положенир модели относительно кривошипа в рсзультатс 0 этого изменяется и последний поворачивается так, чтобы линия действия результирующей аэродицамцче;кой силы в плоскости изменения угла атаки (в плоскости рращецця кр.вошипа) вновь совпала с линией, соединяющей оси шарниров 11 и 12.После снятия показаний датчиков упругих элементов д, 9, 10 и датчиков 14 угловых перемещений Осуществляют описанным 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 3 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 и силы трения, которая невелика в условиях вибрации конструкции в потоке трубы. Тромс 8 выводится по направляющим роликам за стенку трубы ц соединяется, например, с сердечником магнита.Предмет изобретенияЛэродицамцческис мцогокомпонентные внутримодельные весы, содержащие упругие элементы, связанные с поршнем для установки модели, датчики угловых перемещений, храповой механизм, кривошип, тросовый привод и держатель, от.шчпощаеся тем, что, с целью повышения точности, в них кривошип выполнен в виде двух параллельно раслоложеццых и жестко скрепленных шарнирами упругих кольцевых элементов, между которыми расположен храцовой механизм осевого перемещения модели отцосительцо крцвошица.409085 Составитель В. Ширшов Тскред Е. Борисова Корректор Т, Хворова Редактор Т. Рыбалова Изд Мо 1101 Тираж 75 э Подписное,111 ИИГ 1 И Государственного комитета Сонета Министров СССРпо дедам ияопретсний и открытийМосква. Ж. Раушокая иаб., д. 4/5 Оба. тпп. Костроыского управления иадательсгв, полиграфии и книжной торговли