Аэродинамические весы Советский патент 1983 года по МПК G01G9/00 

Изобретение относится к эксперимев таяьной аэродинамике, в часггности к . оборудованию аэродинамических труб при проведении исследований моделей лета- тегшных аппаратов. Известны многокомпонентные тензометрические весы, содержащие упругие параллелограммы с тензодатчиками, кок« пенсатор1Ы, механизм изменения угла атаки модели 1 . Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности и необЬсоднмого диапазона испршя зования.; Наиболее близкими йо техническ(Л сущности к предлагаемым являются аэродинамические весы, содержаише рычажную систему с весовыми элемент ми и механизм изменения угла атаки с поворотным рычагом 2 . Недостаток известного устройства ййртоит в том, что на весах продеть; ный момент MT. i действующий на модель, непосредственно не измет1яется, .так как механизм изменения угла соединен с рычажной системой одной тягой и передает на рычажную систему только усилие, действующее на хвос товой ленте подвески. Цель изобретения повышение тоу- ности измерения отдельных компонентов аэродинамического усшлия. Поставленная цель дотсигается тем, что механизм угла атаки выполнен в виде рычага-рамы, соединенной с верхней частью рычаж гой системы двумя тягами, расположенными в вертикальной продольной центральнойплоскости весов, причем ось пе едней тяги пересекается с осью поворотного рычага и проходит через начало координат сов, а ось поворотного рычага соединен1а п раллелогрщу;гмным механизмом с осью вве денного компенсирующе } рычага,на кото установлен груз с возможностью перемэщ . ния вдоль этого рьгчага.. На фиг. 1 представлены весхь общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, схема. . Аэродинамические весы содержат раму 1, установленную на поворотном круге 2 в рабочей части аэродинам ческой трубы, двукпанеяьную ленточную подвеску 3, натяжение которой ocyweciw ляется контрагрузами 4 « 7, рычаисную систему, состоящую нз: верхней 8 и нижней 9 частей, весовые элементы 10 механизм изменения угла атаки, Мо« дель 11 закрепляется на подвеске в трех шарнирных точках, образующих равнобедренный треугольник, основанием которого является поперечная база С , модели, а высотой - продольная база й. Механизм изменения угла атаки (фиг. 3) выполнен в виде рычага-рамы 12, со диненной через шарни зы 13 и 14 двумя тягами 15 и 16 с верхней частью рычажной системы. На рычаге-раме 12 расположен поворотный рычаг 17, npBt вод которого осуществляется электродниг&геяем 18. На поворотном рычаге установлена каретка 19, к которой щарwspao подсоединена .хвостовая лента 2 О подвески. Последняя натягивается грузом 6. Для установки подвески на различные продольные базы поворотный рычаг имеет калиброванные отверстия, на которых фиксируется с по соединенной к ней лентой 20. Tsn-K 15,16 и 20 расположены в плоскости ХУ весов,гфичем ось передней 15 пересекае1ся с осью поворотного рычага и про.ходит через начало координат весов, а поворотный рычаг 17 образует дараллепограммный механизм с узлами подвеса модели. С осью поворотного рычага через парадалелограммный механизм 21, соединен компенсирующий рычаг 22. На последнем расположены груз 23, связанный гайкой с ходовым винтом 24, имеющим привод от электродвигателя 25, груз 26, установленный на винте 27,который соединен с втулкой 28, расположенной на оси компенсирующего рычага с фиксацией относительно последнего винтами 29. Так как механизм изменения угла атаки выполнен в виде рычага-рамы и подсоединен к рычажной системе двумя тягами, расположенными в плоскости ХУ весов, а ось передней тяги пересекает- .ся с осью поворотного рычага и проходит через начало координат весов, момент на рычаг&-раме во время экспервме вта равен продольному моменту Mj, действующему на модель. Поэтому хфодольный момент измеряется нет1о д)едственно на весах и не зависит от продольной базы подвески. Усилзяя, действующие по тягам 15 и 16, через рычажную систему передаются к весовому элементу М , на котором производится уравновещЕваш е действующего на модель момента. При нзмене1ши продольной базы f подвеоки каретка 19 с подсобядаенным к ней через тягу 20 грузом 6 занимает относительно начала координат весов раэлкчные положения. После монтажа мод&ли на тягу 2О приходит часть нагруетш от веса модели. При эТсж начальная балансировка весов по к(%шоненту -z. изменяется, а при изменении угла модели может изменяться и изме ряемый на весах момент MZ из-за смещения на величинул-ВхО-соЭ игров тяжести масс, подсоединенных к карего- ке 19. Для компенсашш изменения момента М.. на весах при изменении угла атаки модели и взменении продоль ной базы подвески за счет смешения каретки с подсоединенными к ней м&&свмя относительно оси весов, а также для компенсашш смешения центров т жести подвижных частей механизма и менения угла атакии центра тяжести модели предназначены компенсирующий рычаг 22 с грузом 23 и 24. П&рея эксп иментом, при ot Oi после установки подвески на новую продольную базу ее загрузки контрагрузом и монта жа модели нарушается-балансировка системы компсшента М;зг , при этом рьтааг весового элемента отклоняется от своего п воначального горизгастального положения и замыкает контакты весового элемента, которые подают сигнал на включение электродвигателя 25. Переключение контактной системы весового элемента на управление электроднигателем 25 производится до начала балансировки системы. Эпектродвигатель 25 поел в: своего включения : перемешает груз 23 вдоль компенсиру1о : шего рычага до уравновешивания системы, т.е. до положения, когда рычаг весового элемента займёт горизонтальн положение и разомкнет контакты весоь. 1 60 вого элемента. При балансировке вьшоп няется условие ц ,(, где 0 - вес груза 23} Ct, - расстояние от оси ашешш компенсяруюшего рычага до цшггра тяжести груза 23; G --вес поасоединенных к к ретке 19 масс} - продольная база. При изменении угла атаки модепкг нащжмер при подъеме поворотного рьгчв га, щ}исоединенш 1е f. каретке 19 маосы сзлешаются к оси весов, прк этом как бы уменьшается изме| яе ОЁ1й весами момент М.2, а компенсирующей рычаг вместе с грузом 23, повс ачнвеСась Ш1 тот же угол, удаляет; центр- тяжести гру за 23 от оси весов, вследствие ) усилия, действующие по тягам 15 в 1в не меняют своих значений лрк любом угле атаки, а следовательно и , измеряемый весами, не вамевяетсв прв изменгшв угла атакн я яамеяоквк про- . дольной зы подвески, При шладке весов язменвЕше момента вес за счет смещения центра тяжестивсв - вижных частей механиа га осушвствлается путем изменения веса груза 26, его смеще ния вдоль винта 27 и его ушшоВ устаиовки ввнтшли 29, Реализация изобретеявя позвошпг по высзпъ точность весов ауг&л-. измер вия на весах в процессе экс11 шмевта11рО|: дош нсяго MCftteRTa М яевзаввсвмо от продольной базы моцсшя, что яскпючвт вычиспенве после экспе|шме(яга комво нента М с учетом продопьяой бааы подвески я углов атаки. .

Фие.2

Л

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ , сод жащие рыч/ажную систему с весовыми элементами и механизм изм& нешш УГЛА атаки с поворотным рычагом, отличают неса т«л, что, с цепью повышения точносхя взмереашя отдельных компонентов аэроданамЕчеокого усшшя, механиЕ9у1 изменгош угла атаки выполнен в виде рычага рамы, соединенной с верхней частью {ялчажной системы двумя тягами, расцолож шымн. в вертикальной продольной цевпрапьной плоскости весов, причем ос передней тяги пересекается с осью noBqpcTKoro рычага и проходит через начало soof динат весов, а ось поворотного соединена параллепограммным механвэ мом с осью введенного компенсхфуюшеп го рычага, на котором уотановлея груз с возможностью перемещения вдоль этого рычага.