УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА Советский патент 1970 года по МПК G06G7/44 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования поступательно-вращательного движения тела.

Однако эти устройства позволяют решать только узкий круг задач и при этом очень сложны.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью упрощения устройства, увеличения его точности, а также расширения класса решаемых задач, оно содержит блок задания угла атаки, блоки сложения сигналов, фазочуВСтвительные детекторы и усилители напряжения, при этом выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора блока задания угла атаки подключены соответственно к двум усилителям мощности блока задания угла атаки, соединенным через резисторы с листом фольги, а вход синусно-косинусного вращающегося трансформатора соединен с генератором звуковых частот блока задания угла атаки, выход генератора звуковых частот подключен к блоку питания тороидального трансформатора, выполненного в виде последовательно соединенных фазовращателя и усилителя мощности, причем датчик опорного напряжения подключен к усилителю опорного нанряжения, один из выходов которого соединен со входами блоков сложения, подключенных каждый к соответствующему усилителю

нанряжения, на входы блоков сложения подключены измерительные датчики, а выходы усилителей напряжения, также как и выход усилителя опорного , подключены к фазовым детекторам.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема слол;ения сигналов. Устройство содержит блок автоматического

задания угла атаки А, модель из фольги М, контакты К, блок питания Я тороидального трансформатора, сопротивления / к в каналах питания, тороидальный электромагнит Тор, измерительные датчики До и Д, усилители

мощности yMi-УМ-у, синусно-косинусный вращающийся трансформатор СКВТ, задающий генератор звуковых частот ЗГ, фазовращатель, ФВ, усилитель опорного нанряжения УО, измерительные усилители , фазочувствительные детекторы , блоки сложения сигналов Ci-С, входные трансформаторы ТР и входной трансформатор ТР° усилителя УО. Модель исследуемого поля вынолнена из

листа алюминиевой фольги. К краям модели нрижимаются контакты К, объединенные в две группы. Обе группы контактов К обеспечивают получение в модели двух взаимно перпендикулярных однородных электрических поположением контактов на границе моделн и принудительным заданием токов в каналах питания через сопротивления к. на 2-3 порядка превынлающие удельное новерхностпое соиротивление фольги. Оба поля, складываясь, дают суммарное однородное ноле, в котором и осуществляется исследование крылового нрофиля бесконечного pasiMaxa ;в относительном дв-ижении. Профиль исследуемого крыла вырезается в листе и через него пропускается сердечник тороидального электромагнита Тор.

Блок автоматического задания угла атаки оодерл ит усилители YMi и УМз, синусно-косинусный вращающийся трансфорМатор СКИТ и звуковой генератор ЗГ. Звуковой генератор ЗГ Используется с частотой 400 гц. СКВТ включен в цепь усилителей УЛЬ и УМ2 и предназначен для изменения сигнала задающего генератора. При повороте диска, установленного на валу СКВТ и имеющего градусные деления, на определенный угол сигнал меняется в цепи одного усилителя по закону синуса, в цепи другого - по закону косинуса. Так как каждый усилитель питает свою группу контактов, то в листе возникают два одинаковых взаимно перпендикулярных поля. В суммарном однородном поле вектор Е поворачивается соответственно углу поворота диска СКВТ, а ПО величине остается неизменным.

Блок питаиия тороидальиого трансформатора состоит ИЗ усилителя мощности УМз, питающего тороидальный электромагнит, и фазовращателя, служащего для согласования фазы индукционного тока с фазой тока, втека.ющего в лист через контакты.

Блоки сложения сигналов Ci-Cg содержат разделительные трансформаторы и резисторы (фиг. 2).

С датчиков До и Д усилителей УО, фазочувствительных детекторов снимается выпрямленный и усиленный сигнал напрял енибм до 100 в.

Установка работает в режиме настройки и в режиме рещения.

В режиме настройки работают все узлы, схемы, показанной на фиг. 1. На модель подается напряжение через обе группы контактов от электронных усилителей УМч и УМа, а на тороидальный электромагнит - с усилителя УМз. На задней кромке вырезанного профиля крыла устанавливается датчик До, а в намеченных точках по краю профиля - измерительные датчики Д. Поворотом синусно-косинусного вращающегося трансформатора задается определенный угол атаки, при этом с усилителя УМз подается такое напряжение на тороидальный электромагнит, при котором выполняется условие Жуковского-Чаплыгина на задней кромке крыла. Измерительный прибор усилителя УО опорного зонда регистрирует нуль, а приборы усилителей измерительных датчиков Д - значения, соответствующие касательным составляющим скорости в точках по профилю крыла.

Затем установка переводится в рабочий режим. При этом на датчике До опорного напряжения появляется напряжение, и к величинам напряжений в точках, контролируемых измерительными зондами, добавляется напряжение, пропорциональное напряжению на датчике До опорного напряжения, что и фиксируется приборами соответствующих усилителей. Прибор усилителя напряжения, снимаемого с датчика До онорного напряжения, показывает при этом величину, соответствующую коэффициенту подъемной силы крыла при заданном угле атаки.

Сложение сигналов производится с помощью блоков сложения, состоящих из трансформаторов Тр (фиг. 2) и потенциометров R. Напряжение с опорного зонда подается на первичную обмотку траисформатора Тр°, а напряжение с кромки нрофиля модели - на

первичные обмотки трансформаторов ТрТаким образом, на сетку ла.мпы первого каскада подается два напряжения от двух не.зависимых источников, которые складываются алгебраически (с учетом знака).

Регулировка величины добавочного (опорного) напряжения осуществляется потенциометрами д, выполненными в виде ступенчатых четырех декадных делителей.

Сигнал от каладого датчика Д подается на

вход отдельного усилителя, и, кроме этого на вход этого усилителя нодается напряжение добавки, которое регулироваться независимо. Предлагаемое устройство позволяет моделировать вращательное движение крыла при использозании вихревой зоны иидукциоиного электрического доля, создаваемого, например, катушками Гельмгольца. При этом в релсиме настройки исиользуется тороидальный электромагнит, содерлсащий две обмотки: намагничивающую, создающую требуемую величину циркуляции вектора напряженности вокруг электромагнита, и обмотку, экранирующую электромагнит от внешнего магнитного

поля.-При этом плоскость электромагнита должна совнадать с направлением внещнего однородного магнитного поля, а обмотки в симметричных относительно вертикальной оси секторах иметь противополол ные направления.

В релсиме рещения тороидальной электромагнит не используется, и методика работы аналогична описанной.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования по ступательно-вращательного движения тела методом электрогидродинамической аналогии, содерл ащее модель исследуемого поля, выполненную в виде листа фольги с вырезанным в нем профилем обтекаемого тела, тороидальный трансформатор, проходящий сквозь профиль обтекаемого тела, резисторы, датчики я

отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства увеличения его точности, а также расширения решаемых задач, оно содержит блок задания угла атаки, блоки сложения сигналов, фазочувствительные детекторы и усилители напряжения, при этом выходы синусно-косинусного врашаюшегося трансформатора блока задания угла атаки подключены соответственно к двум усилителям мошности блока задания угла атаки, соединенным через резистор с листом фольги, а вход Синусно-косинусного врашающегося трансформатора соединен с генератором звуковых частот блока задания угла атаки,выход

генератора звуковых частот подключен к блоку питания тороидального трансформатора, выполненного в виде лоследовательно соединенных фаз0враш,ателя и усилителя мош,ности, Причем датчик опорного напряжения подключен к усилителю опорного напряжения, один из выходов которого соединен со входами блоков сложения, подключенных каждый к соответствующему усилителю напряжения, на входы блоков сложения подключены измерительные датчики, а выходы усилителей напрял ения также, как и выход усилителя опорного напряжения, подключены к фазовым детекторам.