Гидродинамическая установка для определения присоединенной массы малых тел

(23) (4 З) ритет -Совета Министров СССРпо делам изобретений 3) У .11 с, 532.582 088.8)убликовано 25.06.77, Бюллетень х"е 2 открыт пса, ня 14.10.7 Дата Опт бНовация 72) Авторы изобретен:, М. Сребнюк, С. С. Степанов и М, Черный нститут гидромехяники АН Украинской С(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕННОЙ МАССЫ МАЛЫХ ТЕЛ, ДВИЖУЩИХСЯ В ЖИДКОСТНОЙ СРЕДИзобретение относится к гидродинамике ТЕЛ 3 ЖИДКОСТИ И МОЖЕТ ОЫТЬ ИСПОЛЬЗОЗЯНО для определения присоединенной массы тед сложной формы, малых рр весьма легких тел типа част;щ и пузырей.0Известны гидродинамическре установки для определения присоединенной массы тел с электромягнрТным возбудителем колебаний и ртутным прерывятелем 1. Однако эти установки обеспечивают очень ррзку 1 О тоцность 10 измерений.Известны другие гидродинамически; установки для определения присоединенной массы малых тел, движущихся в жидкостной среДе, включающие станину, блок пр 1 тан:,1 я, соле ноид с сердечником, усилитель низкой частотырегистрирующий прибор и стерже 11 ь для крепле:1 рря модели тела 21. В этоц установке используется рычажный прерыватель. Одяко возбуждение незатухающих колебянпй прн помощи электромагнита с использованием рычажного п 1 рерывателя невозможно на собственной резонансной частоте колебаний системы из-за ее инерционности. Прн такой схеме происходит задержка дейстзпя вынуждающей силы к фазе собственных механнческ:х колебаний упругой системы, что ведет к зняц:1 тельнь 1 м погрешностям измерения.Эти ошибки оставались незахеце 11 нымр пр: определении присоединенной массы больрцр 1 х 30 моделей, где о 1 И были намного меньшимн но сравнеррпо с весом модели и суммарной пр:1- соединенной массон. При определении присоединенной массы малых и весьма легких тел величина погрешности становится соизмеримой с величиной массы модел: тела.Цель изобретения - повышен:.1 е точности определения пр.соединенной массы малых тел.Это достигается тем, цто установка дополнительно снабжена плоской пружиной волнообразной формы, соединенной со стержнем для крепления модел тела и укрепленной иа передвргяемых опорах и снабженной пластиной из пермаллоя, разгрузочной пружинной системой и магннтоэлектрическнм датчиком, пр,1- цем мягн:1 тоэлектрп 1 еск 1 й датчик установлен над пластинкой из пермаллоя и соединен с усилителем н:экой частоты, вход которого подключен к блоку питания, а выход - к регистр.рующему прибору, разгрузоцная пружинная я спсте. я кн нел Ятпц ески сосд 1 ненодной стороны с цапфой сердечника солео;1- да и с другой стороны со станиной, а соленоид с регистрирующим прибором.Ня чертеже п 11 едстязленя блок-схсля Г 1.дродииамической установки. ГДродинямическяя уста:1 Озкя соде;1 жнт и,10 ску 10 пруж 11 ну 1 золнообразрой формь 1, стержень 2 для крепления модели, модель тела 1, солено.д 4 с серлечником 5, загнцтоэлектрический датчик б, пластину 7 нз пермаллоя, блок 8 пцтацпя, усилитель 9 низкой частоты, регистрирующий прибор 10, разгрузочную пружинную систему 1, станц.у 12 и перелвгаемые опоры 13. 5При Включении питания .агнцтное поле, "оздаваемое вначале небольшим коллекторцым током выходного транзистора, протекающим через соленоид 4, втягивает сердечник бпрцволит в движение жестко связанную с 1 О нцм пружину 1. Вместе с плоскостью пружины 1 движется пластина 7 из пермаллоя, что Вызывает появление ЭДС на выколе магнитоэлектрцческого датчика б.Появление сигнала соответствующей фазы 15 на в.Оле усПителя увеличивает ток в солецоиле, что приводит к еще большему отклонению пружины 1. В начальный момент скорость отклонения максимальная, затем она постепеч. но уменьшается из-за силы упругости пружи нь;. Это уменьшает сигнал магнитоэлектрического латшка б на Вколе усцлтеля 9. По лостцжеци максимальной амплитуды отклоненя, которая не превышала 0,5 ям, пружина ( со стержнем 2 и моделью тела 3 остановит ся. а затем;а нет движение в,противоположную сторону. Знак напряжения на вкоде усилителя 9 низкой частоты изменится и следующую половцну периода пружНа 1 будет лвц. аться за счет собствсннык сл упругостп. 30 Прц Возвращении пяужины 1, пос.с Отк:Огения в противоположную сторону, сигнал магн;тоэлектр;ческого датчика б снова пергме:п полярностьпроцесс работы повторцтс. Таким образом, через пружину, волносбраз Зд :ой формы осуществляется полож;тельная Обратная связь в усилителе 9 низкой частоты.При этом устанавливается режим автоге О . - .ераццц электрическик колебаний с частотой. равной собственной частоте меканцческик колебаний пружины с моделью тела,Частота колеоанцй ц амплитуды ютеется 45 благоларя измененшо раоочей длины пружи.:ы 1 с гсмощью передвижения опор 13. Контрукция установки позволяет менять частоту колебаний в широк грелелак от 20 ло 100 г 4.Для достижения: у-.евой плавучести модели тела 3 разгрузочная пружинная система 11, которая вкодит одним концом в цапфу сердечника б, г вторым закреплена ца стержне 12, поджимает пружину 1 в ту или дру. гую сторону, устанавливая ее в нулевое положение при проведении гизмерения частоты колебаний упругой системы.Формула зобретенияГидролинам.ческаястагОвка лля Определения присоединенной массы малы.с тел, движущихся в жи;костной среле, включающая станину, блок питания, соленоис сердечником, усилите,.ь низкой частоты, регистрцрующгй прибор и стержень лля крепления модели тела, отлика;оцаяся тем, что, с целью повышен я точности определения присоелиненно массь;аль."; тел, установка лопОлн.тельнО с;ВОжена плоской п 1)ужинОЙ ВОЛ- ноооразной формы. ссе "Ниенной со стержнем лля крепления модели тела и укзепленной на передвигаемых опорак ц сцабженцо пластинои цз пер маллоя, разгрузочной пружинной системой ц магнитоэлектрпческим латчиком, причем .агнцтоэлектрцяческцй датчик устачовлен над пластцнсй цз пермаллоя; соединен с усилителем н:.экой частоты, вкол которого годключен и блок; пцтан 1 я, а вы.;ол - к репстрирующему прибору.,разгрузочная пружинная система кцнематцческц соединена с олной стороне:. цапфой серлечника соленоида и с другой сторонь: со станиной, а соленоид соед;нен с регистрипОцц:л прибооом.Источники игфоОмацци, принятые ВО Внимание прн экспертизе;1. Рцман 11, С. з лр.:;Присоединен.ые массы тел различно;". формы, Труды ЦАГИ,Л 635, 1947.2. Воробьев П. С.;,Экспериментальное исследование коэффициентов присоединеннык масс для параллелегипелов с учетом мелкоВодья, Труды НовосибйрскОго института ицженеров водного транспорта, вып. ХХ 1, 1966.