Устройство для определения центра тяжести тел

Союз СоветсимкСоцмвлмстнмескнкРеспублик О П И С А Н И Е (11)657292ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6) Дополнительное к авт, свиа.ву -5) М, Кл,337/2 лево 07.08.72(2 Ц М 1/ с присоединением заявки Ке ударстеекный ка СССР аа делам кеебрете я аткрыткк(23) Приорите летень Ке Опубликовано 1 5.04.79.Бю Дата опубликования опис(54) УСТРОЙСТВО вм оса носится к устройс итра тяжести тел конфигурации и н квк например ради ные приборы,;уст Изоб для опр бенно родной ническ етен еле одно.ф отехвновки% сложнотрукгуры электрон епи пр.Известен ряд устройств различной конструкции, позволяющих определять центр тяжести тел.Одни из известных устройств основаны на аналитическом вычислении центра тяжести по эамеренным координатам Я, другие - на непосредственном отсчете И,Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является устройство, имеющее раму-основание, снабженную поворотным столом, жестко укр ленную на горизонтальном валу, ось которого лежит в плоскости рамы 31Это устройство позволяет эа одну ус,тановку определить три координаты центра тяжести исследуемого гела, но его положение дальше можно определить толт ко расчетным путем, Ецте одним из недоОЕЛЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ Т.сгатков этого устройства является то, что..перед началом измерения необходимо каждый раэ предварительно определять центртяжести самого измерительного устройства, и, кроме того, измерение характеризуется недостаточной точностью иэ-эа гого, что составной частью конструкцииустройства являются динамометры, которые вносят дополнительную погреаносгьв результаты измерения,11 елью изобретения является упроще,ние конструкции устройства,Это достигается тем, что в устройстве дня определения центра тяткеотн твлсложной конфигурации, содержащем раму,укрвплвнную иа Горизонтально распплщиеифном валу, вращающемся в опорах, ось которого лежит в плоскости рамы, нв противоположных поверхностях рамы параллельно одна другой укреплены плиты одинакового веса, связанные со средством,обеспечивающим их синхронное перемещение в противоположные стороны в направлении, перпендикулярном оси вала,На верхней плите поворотно относительно оси, перпендикулярной ее поверхности, установлен стол, на который нанесена координатная сетка, а к опоре вала прикреплен флажок с противовесом для фотсчета координаты центра тяжести.На валу установлен фиксатор положения равновесия.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фит. 2 - разрез А-А на10фиг. 1; на ад. 3 и 4 - принцип работьг устройства,На раме 1, укрепленной на валу 2 припомощи шарикоподшипников 3, помещены13плиты одинакового веса: верхняя 4 и нижняя плита-балансир 5, которые. можно перемещать по раме 1 в направлении, перпендикулярном оси вала, причем плиты перемещаются в противоположных направлениях на равные расстояния относительнооси симметрии. Такая кинематика конструкции устройства позволяет исключитьвес плит при определении центра тяжес-.ти тела,действительно, координата центра тяжести при перемещении двух плит одинакового веса на расстояние Х относительнооси симметрии определяется из соотношенияЗЕСр; Хр(х,+ ь х)+ Гух;ьх 11 го,г.е. не изменится и при определении коор 35динат центра тяжести в расчет прИниматься не будет.К плите 4 и плите-балансиру 5 жесткоприкреплены рейки 6 и 7 соответственно,которые соединены с рамой 1 конструкгив-Ф 40ным соединением ласточкин хвост, чтодает возможность плитам 4 и 5 перемешаться по раме 1, причем такое конструктивное соединение наиболее приемлемо дпя относительно тяжелых тел, а при43определении .центра тяжести легких телтакое соединение может быть выполненона шарикоподшипниках. Вся эта конструкция помещена в корпус 8, в котором укреплен свободно вращающийся вал 2 таким образом, что верхняя плита 4 будетнаходиться над стенками корпуса, либовал 2 может быть укреплен на опорах.На валу 2 жестко укреплена шестерня,которая входит в зацепление с рейками6 и 7, Дальше будет рассмотрен первыйвариант,На валу 2 укреплена рукоятка 9, припомощи которой осуществляют вращение вала 2, Подвижно на валу 2 укреплен фиксатор 10, который проходит в"отверс тие корпуса 8 и входит в специальное гнездо 11 рамы 1. К стенке корпуса 8 прикреплен флажок 12 с противовесом, который независимо,ог положения корпуса будет занимать вертикальное положение. При помощи флажка 12 производят отсчет координат по координатной сетке 13, нанесенной на плиту 4, Для удобств определения координат центра тяжести на плите 4 можно поворотно укрепить стол 14 таким образом, чтобы его можно было поворачивать вокруг оси, перпендикулярной его плоскости, в этом случае шкала 13 будет нанесена на стол 14, но суммарный вес плиты 4 и стола 14 по-прежнему должен быть равен весу плиты 5.Центр тяжести тела определяют следующим образом.Тело 15 (фиг. 4), например прибор, помешают на плиту 4 и совмещают одну из сторон прибора с осью 1 координатной сетки 1 3. Плита 4 наклоняется на некоторый угол (при этом фиксатор 10 выведен из гнезда 11) до соприкосновения с корпусом 8, Вращением рукоятки 9 поворачивают вал 2 и жестко закрепленную на нем шестерню, которая своими зубьями смещает относительно рамы 1 рейки 6 и 7 в разные стороны, при этом рейки 6 и 7 движутся по пазам рамы 1 вместе с плитами 4 и 5. Поворот рукоятки 9 продолжают до тех пор, пока центр тяжести тела 15 не пересечет вертикальной плоскости, проходящей через вал 2 В этот момент. рама 1 повернется на подшипниках 3 относительно вала 2 и займег горизонтальное положение, этот момент регистрируется фиксатором 10.Затем флажком 12 отмечают расстояние на координатной сетке, на которое переместилась плита 4, например, в сантиметрах. Затем тело 15 поворачивают на любой другой угол или в случае, когда . определяют центр тяжести пвибора, удобнее поворачивать его на 90, гак как плоскости прибора расположены под угломо90 одна к другой, и снова находят линию, проходящую через центр тяжести, Пересечение линий дает сведения о положении центра тяжести в плоскости. Йля пространственного определения положения центра тяжести прибор ставят на другую плоскость, перпендикулярную предыдущей и определяют положение центра тяжести в этой плоскости. Пересечение двух перпендикуляров к этим плоскостям в точках.2 координат найденного центра тяжести дает его пространственное расположение.Предлагаемое устройство просто по конструкции, позволяет непосредственно в линейных размерах определять положение 5 центра тяжести тела, удобно в эксплуатации и в зависимости от величины исслеюдуемого тела может быть выполнено в настольном варианте.10 формула изобретения Устройство для определения центра тяжести тел сложной конфигурации, содержащее раму, укрепленную на горизонтально расположенном валу, вращающемся в опорах, ось которого лежит в плоскости рамы, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, на противополож нь 1 х поверхностях рамы параллельно одна другой укреплены плиты одинакового веса,связанные со средством обеспечивающим их синхронное перемещение в противоположные стороны в направлении, перпендикулярном оси вала.2, Устройство по п, 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что на верхней плите пово ротно относительно оси, перпендикулярной ее поверхности, установлен стол, на который нанесена координатная сетка, а к опоре вала прикреплен флажок с противовесом для отсчета координаты центра тяжести.3. Устройство по п. 1 о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что на валу установлен фиксатор положения равновесия.Источники информации, принятые вб внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство % 246142, кл. 6 О 1 Ф 1/12, 1968,2. Авторское свидетельство % 80915, кл. 6 01 тп 1112, 1949.3. Авторское свидетельство % 246153, кл, Ь 01 т 112, 1968,, Богданоетко Сос тави Техред Л. Бата рректор П. Макаревич Ред Тираж 1089 И Государственного.ком по делам изобретений и Москва, Ж, Раущск Подписноетета СССРоткрытийая наб, д 4 каз 1781/40 И илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4