Устройство для определения моментов инерции изделий Советский патент 1983 года по МПК G01M1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для определения моментов инерции различных изделий.

Известно устройство для определе-ния момента инерции изделий, содержащее основание, закрепленный на нем i цилиндрический корпус, оправку для крепления изделия и упругий элемент .. в виде трубы, один конец которой закреален на оправке, а другой на корпусе 1 .

Недостатком устройства является низкая точность определения моментов инерции, обусловленная тем, что труба нагружена осевой силой от веса изделия и допускает только высокочастотные колебания, что снижает точность определения периода колебаний.

Наиболее близким по технической , сущности к изобретению является уст-, ройство для определения моментов инерции изделий, содержащее основание, , установленный на нем цилиндрический корпус, оправку для установки конт- : ролируемого изделия, связанную с корпусом через упорный подшипник, уп- ; ругий элемент, один конец которого закреплен на оправке, а второй - на корпусе, и измеритель 2

Недостатком устройства является то, что упругий элемент выполненный в виде торсиона, допускает только высокочастотные колебания, что усложняет замер периода колебаний. i

Кроме того, для совмещения центра тяжести изделия с осью колебаний необходимо предварительное опреде- ; ление центра тяжести на каком-либо, другом устройстве.

Целью изобретения является повышение точности определения моментов инерции и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения моментов инерции изделий, содержащем основание, установленный на нем цилиндрический корпус, оправ- ку для установки контролируемого изделия, связанную с корпусом через упорный подшипник, упругий элемент,: один конец которо о закреплен на оправке, а другой - на корпусе, и измеритель корпус установлен нэ основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины, расположенной в горизонтальной плоскости.

На чертеже изображено устройство для определения моментов инерции.

Устройство содержит основание 1 установленный на нем цилиндрический; корпус 2, оправку 3 для установки . контролируемого изделия 4, связанну ;

с корпусом 2 через упорный подшии ник 5, упругий элемент б, выполненный в виде спиральной пружины, расположенной в горизонтальной плоскости, один конец которой закреплен на оправке 3, а другой - на корпу- ; се 2,

: Уст1 ойство содержит также регуяируемый по высоте упор 7. закрепленный на основании.

Корпус 2 устройства имеет возможность поворота в вертикальной плоскости относительно горризонтальной оси, образованной соосно расположенными цапфами 8, опирающимися на опоры 9, закрепленные на основании 1.

Упругий элемент 6 в виде спиральной пружины допускает поворот колебательной системы на угол не менее 18С достаточный для точного определения периода колебаний.

Устройство работает следующим ; образом.;

Для определения центральных моментов инерции изделие 4 устанавливают

на оправку 3 и,перемещая его по Ней перпендикулярно го1Я13Оитальной оси цапф 8,добиваются того, чтоб при отклонении корпуса- 2 от вертикального положения он находился в состоянии неустойчивого равновесия. При этом вертикальная ось, проходящая через центр масс изделия 4, оказывается в вертикальной плоскости, в которой расположена горизонтальная ось цапф 8. Затем оправку 3 поворачивают на угол вокруг своей оси, обеспечиваемый допустимой деформацией упругого элемента 6 и операции повторяют. Далее выбирают за- ; :зор между упором 7 и корпусом 2. ; При этом ось, проходящая через : центр масс изделия 4, оказывается совмещенной с осью вращения оправки. : После этого упругий элемент б закругчивают на 180 и вводят оправку 3 в ; режим свободных колебаний,период которых замеряют измерителем,например,при помощи секундомера не показан . Для определения моментов инерции относительно осей, не проходящих чере з центр тяжести изделия 4, повтр1ряют указанные инерции без совмещения осей оси, :прохойящей через; центр масс изделия, с осью вращения оправки 3.

, . Момент инерции изделия 4 относитеяьно оси, совпадающей с осью вращения оправки 3, определяется по формуле я

: - -:о

45Т

где С - крутильная жесткость упругого элемента б. Т - период свободных колебаний . Эо- собственный момент инерции вращающихся корпуса 2 и оправки ,3.

Выполнение корпуса устройства ; с возможностью поворота в вертикаль:ной плоскости расширяет функционапь;ныв возможности УСТРОЙСТВЕ за счет обеспечения возможности совмещения центра масс изделия с осью колебаний, и следовательно, определение моментов инерщ1и относительно осей, пр охоДяцих через Центр масс

Выполнение упругого элемента в ви5ё спиральной пружины, обеспечивает малую частоту колебаний с большим :периодом, что повышает точность его определения, в то же время пер воначгшьный угол колебаний, превыша:ю11Шй 180%позволяет-увеличить об цее число |колебаний и повысить точность замера периода колебаний..

УСТРОЙСТВО дая ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее основание, установлен1ШЙ на нем цилиндрический корпус, оправку для ус. -4-; . :; vv- тановки контролируемого изделия, связанную с корпусом через упорный под-шипник, и упругий элемент, один конец которого закреплен на оправке, а другой на корпусе, и измеритель. отличающееся тем, что, . с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, корпус установлен на основании с возможностью поворота в вертикальной. плоскости, а упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины, рас- положенной в горизонтальной плоскости. СдЭ 00 ю