СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА Советский патент 1972 года по МПК G01M1/10 

Изобретение относится к области технической механики и может быть использовано для определения момента инерции твердого тела. Известен способ определения момента инерции твердого тела методом крутильных колебаний с использованием добавочного элемента, у1стана.вливаем|0го на иоследуемом теле, заключающийся в том, что измеряют период колебаний тела и по значению периода расчетом определяют момент инерции тела. При реализации известного способа необходимо использовать добавочный элемент в виде эталонного груза, масса которого сравнима с массой исследуемого тела, что усложняет проведение эксперимента. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве добавочного элемента используют гиротахометр, который размещают на исследуемом теле так, что ось чувствительности гиротахометра совпадает с осью колебаний тела, измеряют периоды колебаний тела с установленным на нем гиротахометром при незапущенном и запущенном роторе гиротахометра и по значениям периодов расчетом определяют момент инерции тела. Это упрощает эксперимент, необходимый для определения момента инерции тела. ские характеристики системы. Рассматривая гиротахометр на упругом основании как трехстепенной гироскоп с упругими связями но осям подвеса, можно показать, что момент инерции /с системы тело-гиротахометр приближенно можно определить по формуле: Сг-о-к г-ьСг) где Яг - кинетический момент гироскопа; ш - частота колебаний системы три запущенном роторе гиротахо-метра; (Ос - частота колебаний системы при незапущенном роторе гиротахометра; Сг - коэффициент жесткости упругого элемента гиротахометра; /г-момент инерции гироузла относительно оси подвеса. Из формулы следует, что для определения момента инерции системы необходимо знать параметры гиротахометра и измерить частоты колебаний системы при незапущенном и запущенном роторе гиротахометра. Поскольку коэффициент жесткости стержня (торсиона) не входит в формулу для определения момента инерции системы, то в качестве торсиона целесообразно использовать элементы самой конструкции, например опоры или мачту, на которых установлено исследуемое тело.

В соответствии с предлагаемым способом момент инерции твердого тела, установленного на упругом основании, определяют следующим образом.

На исследуемом теле размещают гиротахометр так, что его ось чувствительности совпадает с осью колебаний тела, и измеряют период колебаний тела с установленным на нем гиротахометром при незаиущенном роторе гиротахометра, после этого запускают ротор гиротахометра, повторно измеряют период колебаний тела и, пользуясь формулой, вычисляют момент инерции системы телогиротахометр. Поскольку масса и момент инерции гиротахометра относительно оси колебаний системы на один, два и более порядков меньще массы и момента инерции исследуемого тела, то момент инерции системы тело-гиротахометр с достаточной для многих практических случаев точностью равен моменту инерции исследуемого тела.

Предлагаемый способ позволяет определить изменение приведенного момента инерции конструкции в зависимости от амплитуды колебаний последней, что приобретает особое значение при исследовании сборных конструкций, элементы которых из-за наличия

люфтов и зазоров включаются в работу последовательно. При использовании специального устройства, создающего квазиупругий момент, предлагаемый способ позволяет определять моменты инерции вращающихся оснований и элементов конструкций без разборки самой конструкции.

Предмет изобретения

Способ определения момента инерции твердого тела методом крутильных колебаний с использованием добавочного элемента, устана вливаем101го ца исследуемом теле, заключающийся в том, что измеряют период колебаний тела и по значению периода расчетом определяют момент инерции тела, отличающийся тем, что, с целью упрощения эксперимента, в качестве добавочного элемента используют гиротахометр, который размещают на исследуемом теле так, что ось чувствительности гиротахометра совпадает с осью колебаний тела, измеряют периоды колебаний тела с установленным на нем гиротахометром при незапущенном и запущенном роторе гиротахометра и по значениям периодов расчетом определяют момент инерции тела.