Аэродинамические весы

СССР 1Э.ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ппа М 172 Подпис. Ов иков ЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВЕСЫ Заявлено 5 авгугта 1961 г. за М 740917/261 итет по делам изобретений и открытий при Совете Мин ов СССР публиковано в .Бюллетене изобретений М 12 за 196 бъект 1 испыйствующие на Известны аэродинамические весы, обеспечивающие дистанционную передачу измеряемых механических величин, со струнными датчиками и электронным блоком, которые используются в качестве преобразователей механической величины в электрическую,Предлагаемые аэродинамические весы отличаются от известных тем, что обеспечивают повышенную точность измерений и получение результатов измерений непосредственно в единицах измеряемой величины, Это преимущество предлагаемых весов достигнуто тем, что в иих использована силопреобразующая система, геометрически подобная системе, воспринимающей усилие, и связанная с ней посредством электродвигателя с центробежным механизмом, который преобразует электрические сигналы в динамическое усилие.Для переноса начала координат выбранной для отсчета системы в соответствии с заданной схемой действующих сил, преобразующая система снабжена телескопическим узлом и передвижной кареткой,Предлагаемые аэродинамические весы могут быть использованы для снятия аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах и газодинамических установках.На фиг, 1 показана схема установки испытуемого объекта в аэро. динамической трубе; на фиг. 2 - система дистанционного силопреобразования; на фиг, 3 - система силовозбудителей.,В основу устройства предлагаемых весов положено применение дистанционной силовой моделирующей системы с использованием струнного преобразователя силы в частоту в комбинации с обратным преобразователем частоты в силу, позволяющим воспроизвести в нужном масштабе и с высокой точностью систему основных сил, действующих на объект испытаний и жесткую державку.Обдуваемый потоком аэродинамической трубы отаний жестко закрепляют на стержневой державке 2. Деобъект испытаний и воспринимаемые державкой 2 аэродинамические нагрузками ХУ и момент М уравновешиваются реакциями стержней 3, 4 и 5. Последние, являясь силовыми звеньями измерительной системы, передают нагрузку к силопреобразователыным элементам б, 7 и 8, преобразующим силу,в частоту собственных колебаний струны,Передаваемая, например, стержнем 3 сила Рь воспринимается рычагом 9, подвешенным своим концом к струне 10. Последняя, совершая колебания вместе с якорем электромагнитного датчика 11, воздействует на электричесюий контур системы преобразования силы в частоту. Электрические сигналы датчика 11 поступают в электронный блок 12, где в результате надлежащего усиления вырабатывается переменный ток для питания синхронного двигателя 13 центробежного силовозбудителя, Скорость вращения двигателя, определяемая частотой переменного тока, изменяется в соответствии с натяжением струны. Вращаемый двигателем центробежный элемент 14 преобразует скорость вращения, а в конечном очете и частоту колебаний струны в динамическое усилие на выходном звене 15 силовозбудителя, Возможность преобразования сил, изменяющих также и свой знак, обеспечиваешься пружинами 16 и 17, создающими необходимое предваритсльное натяжение,Система силовозбудителей И, 19 и 20 установлена на дистанционном моделирующем устройстве и через стержни 21, 22 и 23 создает нагружение жесткого телескопического узла 24 в соответствии с натяжением элементов 6, 7 и 8 под действием измеряемых нагрузок, воспринимаемых объектом 1 испытаний и стержневой державкой 2, При этом установка стержней 21, 22 и 23 относительно узла 24 выполняется с условием строгого соолюдепия геометрического подобия установке стержней 3, 4 и 5 относительно стержневой деркавки 2 весов, Кроме этого, все оилопреобразовательные системы должны иметь одинаковые коэффициенты преобразования силы Р в силу Р 2. При таких условиях нагружения узла 24 равновесие его доститается действием приведенной к точке О системы сил Х и У и момента М, являющихся в конечном счете дистанционно преобразованными силами Х и У и моментом М действующими на объект 1 испытаний, Для измерения значений Х, У и М используется многокомпонентный силоизмерительный узел, включающий плавающую раму 25, подвешенную к измерительным элементам нь силовых звеньях 26, 27, 23, 29, 30, 31 и З 2, имеющих сочленения на чувствительных шарнирах. С узлом 24 плавающая рама жестко связана червячным механизмом ЗЗ.На базе изложенного принципа силового моделирования получается измерительная система, располагающая следующими возможностями выбора осей координат и переноса их начала.При фиксированном угловом положении телескопического узла 24 имеет место измерение в,связанных осях координат.Переход к поточным осям осуществляется поворотом узла 24 и системы силовозбудителей синхронно с изменением угла атаки объекта 1. Для этого используются сельсины-приемники 34 и 35, работающие от общего сельсина-датчика 36, подключенного к валу приводного двигателя 37 механизма изменения угла атаки объекта 1, поворачиваемого относительно точки О при выдвижении дугообразной стойки М. Сельсин 34 поворачивает телескопический узел 24 относительно очки О, а сельсин 35 синхронно выполняет поворот вокруг той же точки систем силовозбудителей, установленных на общей опоре 39, перемещаемой вместе с выдвижной дугообразной стойкой 40. Последняя вьдвигается механизмом 41 синхронно с таким же движением стойки 33 во время изменения угла атаки объекта 1,1482 б 1Н еобходимыи в ряде случаев перенос начала координат вдоль про.дольной оси объекта испытаний осуществляется подачей с помощью ходового винта 42 передвижной опоры 39 по направляющей 43, жестко связанной со стойкой 40. Одновременно с этим происходит перемещение наружной детали телескопического узла 24 по штоку, жестко связанному с механизмом ЗЗ. Для последующего приведения устройства в рабочее состояние детали телескопического узла должны быть стянуты зажимом 44.Предмет изобр етения1. Аэродинамические весы, содержащие воспринимающую систему, струнный частотный датчик и электронный блок, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и получения результатов измерений непосредственно в единицах измеряемой величины, в них использована силопреобразующая система, геометрически подоб. ная системе, воспринимающей усилие, и связанная с ней посредством электродвигателя с центробежным механизмом, преобразующим электрические сигналы в динамическое усилие.2, Аэродинамические весы по п. 1, о т л и ч а ю щ и е с я тем то с целью переноса начала координат выбранной пля отсчета системы осей в соответствии с заданной схемой действующих сил, силопреобразуюшая система снабжена телескопическим узлом и передвижной кареткой.13148261Составитель описания В. А. ИвановРедактор А. И, Дышельман Техред Т. П. Курилко Корректор Ю. М, федулова Подп, к печ, З.Ч 111-62 г формат бум. 70 Х 108/ Объем 0,35 изд. л. Зак. 6988 Тираж 1000 Цена 4 коп. ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6, Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14,