Устройство для определения моментов инерции изделий

(51)м, Кл.2 С 01 М 1/10 Государстиеииый комитет СССР по делам. изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение в машиностроении И приборостро.ении, в частности при определениимоментов инерции и положения центратяжести различных объектов.Известно устройство для определения момента инерции, содержащее свободно висящую струну и держатель дляустановки изделия, выполненный в виде тисков, патрона и коромысла (13.Такое устройство не позволяет самоцентрировать изделия различной конфигурации и определить физическуювеличину координат его центра тяжести.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для определения моментовинерции изделий, содержащее свободновисящую струну, переходник, жесткосвязанный со струной, держатель дляразмещения в нем изделия, выполненный в виде сетки с четырьмя стропами,25соединяющими сетку с переходником(2 .Переходник в этом устройстве выполнен в виде коромысла с изменяемьюсоотношением плеч,Недостатком устройства являетсявоэможность перекоса переходника,приводящего к изгибу струны и изменению момента инерции иэделия, помещенного в держатель, что снижает точность измерения. Невозможность определения физической величины коорди- нат центра тяжести изделия с помощью устройства снижает производительность процесса, Кроме того, требуемое положение иэделия достигается путем изменения длины строп эа счет их перевязки, перемещения объекта относительно сетки и изменения плеч переходника.Поэтому установка изделия является довольно трудоемкой операцией, тем более, что одновремен но нужно следить за тем, чтобы переходник по возможности сохранял горизонтальное положение, что также снижает производительность процесса,Целью изобретения является повышение точности измерения и производительности.Цель достигается тем, что переходник выполнен в виде кронштейна, диска, установленного соосно с ним с возможностью поворота вокруг своей оси, двух пар соосных роликов с фиксаторами, равноудаленных от оси диска, через которые перекинуты стропы держателя, крышки, установленной соОсно с диском, рукояток управления,расположенных на торце крышки и соединенных с соответствующими роликами,и отвеса, установленного на боковойповерхности кронштейна диаметральнопротивоположно с точкой крепленияструны и кронштейна с возмоянастьюперемещения в вертикальной плоскости.На Фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство, эид спереди; на Фиг, 2та же, вид сверху; на фиг. 3 -то же, рвид сбоку.У тройство для определения моментов инерции изделий содержит струну 1,переходник, жестко связанный со струной, выполненный в виде кронштейна 2,ДИска 3, установленного соосно скронштейном с возможностью поворотавокруг своей оси в подшипниках 4кронштейна 2, двух пар соосных роликов 5 с подпружиненными Фиксаторами 6и освобождающими кнопками 7, при этомролики 5 равноудалены от оси диска иимеют на цилиндрической поэерхностинакатку, съемной крышки 8, установленной соосно с диском 3, рукоятокуправления 9, расположенных на торце 25крышки 8 и соединенных с соответствующими парами роликов 5 через отверстия э крышке 8, и отвеса 10, установ-.ленного на боковой поверхности кронштейна 2 диаметрально противоположно Яс точкой крепления струны 1 и кронштейна 2 с воэможностью перемещенияэ вертикальной плоскости.Для размещения изделия 11 устройство содержит держатель 12 в виде ;1 ссетки с четырьмя стропами 13, установленными э две перекрестно расположенные петли иэ шнура, перекинутыечерез пары роликов 5 и эыхоцящие через зазор между дисками 3 и крышкой8.Перемещением шнура управляют рукояткч 9. Отвес 10 служит для определения центра тяжести объекта и укреплен на нити 14, пропущенной черезотверстие в нижней части кронштейна2, В качестве индикатора положения 45переходника без сетки используетсядополнительный отвес 15 с острием 16.Заметные на глаз Отклонения от вертикали устраняют подбором веса гайки17, выполняющей Функцию противовеса, 5 Ои балансировкой переходника. Моментинерции переходника относительно струны должен оставаться постоянным приповороте диска на любой угол, Этотребование выполняют за счет конструктивного выполнения внутренней поверхности крьпики 8. Крышка представ -ляет собой точеную деталь с концентрическим выступом, двумя пазами дляразмещения роликов 5 и двумя отверстиями для выхода рукояток,6 ОНаружный и внутренний диаметр выступа определяют расчетным путем сучетоМ того, что эес удаленного материала при изготовлении одного пазаи одного отверстия должен равняться весу пары роликов 5 и Фиксатора б, а момент инерции этого удаленного маТЕРИсЭЛа ОТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНтРа ДИСК а должен раэ н этьс я моменту инерции перех Од н ик а, Ок онча тель на я дов одк а производится э процессе балансировки переходника, При установленной крышке 8 плоскость выступа упирается э дно диска 3; поэтому высота выступа определяет ширину кольцевого зазора 18 между диском 3 и крышкой 4, равного толщине шнура . Кромки пазов играют роль ограничителей, препятствующих случайному перескоку шнуров с ролика на ролик .Устройство работает следующим образом.Изделие 1 размещаю э сетке, к отарую сначала одной петлей, а потом и второй петлей подвешивают к переходнику (крьппка 8 снята), пропуская стропы 13 через пары роликов 5 крест- накрест и Охватывая ролики 5 минимум на адин полный оборот для лучшего сцепления шнуров с роликами, Установив крышку 8, эакрепляемую гайкой 17, производят грубую установку изделия э нужное положение, путем его перемещения относительно сетки После этого приступают к точной регулировке положения изделия, для чего .поочередно манипулируют рукоятками 9, освобоядая их от Фиксаторов 6 путем нажатия кнопок 7, Левая рукоятка 9 перемещает один из шнуров таким образом, что объект поворачивается вокруг оси А-А (Фиг. 3), а правая рукоятка 9 перемещает другой шнур так, что объект поворачивается вокруг оси Б-Б, Сочетая аба вращения, добиваются заданно го положения абъек та, Ориентируясь па установленному на нем индикатору уровня (на Фигурах не показан), Благодаря наличию Фиксаторов 6, препятствующих вращению роликов 5, достигнутое положение объекта оказывается заФиксироэанным относительно горизонта и можно приступать к испытаниям (измерениям) .При этом диск 3 оказывается повернутым вокруг своей оси на угол, вполне Определенный для каждОга канкретнога случая, тем самым автоматически обеспечивается такое состояние плеч, создаваемых гарами роликов 5, при котором горизонтальные проекции сил натяжения строп 13 э вертикальной плоскости взаимна уравновешиваются, их результирующая. направлена вертикально вдоль линии струны, а моменты снимаются э подшипниках 4.Б горизонтальной плоскости сетка с объектом как бы свободно подвешена к переходнику на шнурах эа две точки, через которые момент инерции не передается, а результирующая сила также направлена вдоль линии струны.Таким образом, переходник нагружен только вертикальной силой, дейст"Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Гернет И.И. и Ратобыльский В .Ф.Определение моментов инерции, ММашиностроение, 1969, с. 67.45 2, Авторское свидет ЬСТЬО СССРР 491061 кл. С 01 И 1/10, 1971(прототип),вующей по линии струны. Поэтому перекосов не возникает, кронштейн 2 всегда расположен вертикально, а струна 1не гнется, а отверстие в нижней части кронштейна всегда находится подструной, что является необходимым ус.ловием достаточно точного измерениякоординат центра тяжести с помощьюпродетой в это отверстие нити 14 сотвесом 10.После установки объекта в заданное положение приступают к измерениям, центр тяжести Фиксируют, Опуская отвес 10 до соприкосновения егос изделием и делая отметку в точкекасания. При этом колебания системыи колебания самого отвеса не допускаются. Для определения момента инерции возбуждают крутильные колебаниясистияы на струне. Измерив периодколебаний Т, рассчитывают общий момент инерции Й= К Т и.определяют Щцентральный момент инерции изделия 3по формулекъА(ц) ЕГде д и(ц) - централь ный моментинерции изделия; 253; - суммарный момент изделия;(его гравируют на крон З 0штейне);пасв момент инерции сетки(им обычно пренебреГают ввиду его малости);К - коэфФициент, К-гдеД - момент инерции эталонэНОГО диска;Т - период колебаний эталонного диска,Центральные моменты инерции опре"деляют с помощью дополнительного пересчета+Щ(,ИЮ А(Ц)где т - масса объекта;6 - расстояние до центральнойоси. Изобретение позволяет повысить точность измерений за счет постоянства момента инерции переходника и отсутствия изгиба струны, повысить производительность труда и удобство эксплуатации устройства за счет наличия управляемой регулировки пространственного положения изделия с помощью рукояток, измерять координаты центра тяжести объекта с помощью отвеса,устройство для определения моментов инерции изделия, содержащее свободно висящую струну, переходник, жестко связанный со струной, держатель для размещения в нем изделия, выполненный в виде сетки с четырьмя стрбпами, соединяющими сетку с переходником, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности, переходник выполнен в виде кронштейна, диска, установленного соосно с ним с воэможностью поворота вокруг своей оси, двух пар соосных роликов с фиксаторами, равнсудаленных от оси диска, через которые перекинуты стропы держателя, крышки, установленной соосно с дискси, рукояток управления, расположенных на торце крышки и соединенных с соответствующими роликами, и отвеса, установленного на боковой поверхности кронштейна диаметрально противоположно с точкой крепления струны и кронштейна с воэможностью перемещения в вертикальной плоскости.7 ОЯ";83 оставитель Р. Гайнутднноваехред Н,Бабурка Корректор Е. Папп ог По ми илиал ППН Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Редактор Н Заказ 8752 Тираж 1019 ЦНИИПИ Государств по делам игобр113035, Москва, Женного коетений и5, Раушск писноеета СССРк рытийнаб., д, 4