УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛА Советский патент 1974 года по МПК G01M1/10 

1

Изобретение касается технической механики и может быть использовано для определения момента инерции тела.

Известно устройство для определения момента инерции тела, содержащее корпус, вертикальный вал с платформой для закрепления контролируемого тела, привод вращения вала и регистрирующие приборы. Привод вращения вала в этом устройстве выполнен в виде установленного на валу барабана с навитой на него нитью с грузом на конце.

Однако такой привод не обеспечивает постоянства вращающего момента в течение всего рабочего процесса, что снижает точность определения момента инердии.

В предложенном устройстве привод выполнен в виде аэростатической винтовой пары, образованной гайкой, жестко закрепленной на корпусе, и вертикальным валом, выполненным с резьбой, сопряженной с резьбой гайки. Это позволяет повысить точность устройства.

Иа чертеже показана схема устройства.

Устройство имеет корпус /, вертикальный вал 2 с платформой 3 для закрепления контролируемого тела 4, привод вращения вала, выполненный в виде аэростатической винтовой пары, образованной гайкой 5, жестко закрепленной на корпусе, и вертикальным валом, выполненным с резьбой 6, сопряженной с резьбой гайки, и регистрирующие приборы.

например угловой акселерометр 7. Для стабилизации положения вала устройство снабжено радиальным аэростатическим подшипником 8, обхватывающим цилиндрический участок вала 2.

К платформе 3 крепят контролируемое тело. Вал 2 устанавливают в крайнее верхнее положение и отпускают. Под действием силы тяжести вал 2 падает и вращается с ускорением, при этом угловым акселерометром 7 фиксируют угловое ускорение. Затем вместо контролируемого тела подбирают диски с известным моментом инерции так, чтобы угловой акселерометр 7 зафиксировал такое же ускорение, какое имел вал с установленным на нем контролируемым телом. В этом случае момент инерции / контролируемого тела может быть определен выражением:

20

/ .-/.

где /в - момент инерции вала; /д - момент инерции диска; mi - масса вращающихся частей с контролируемым телО:М;

/П2 - масса вращающихся частей с дисками. С помощью предложенного устройства момент инерции контролируемого тела может быть определен и без дополнительных дисков. В этом случае вначале фиксируют угловое ускорение вала с установленным телом при вертикальной ориентации оси вращения вала. Затем контролируемое тело снимают, и ось вращения вала наклоняют относительно вектора ускорения силы тяжести на такой угол, при котором угловое ускорение вала будет таким же, как в случае вертикальной ориентации оси вала с установленным телом.

Момент инерции / контролируемого тела в этом случае может быть определен выражением:

(пгфгС

Шв 4т12 cos а

WB- COS а

где /Пз - масса вала;

т - масса контролируемой детали; h - шаг резьбы винта;

а - угол между вектором ускорения силы тяжести и осью вращения вала. Предложенное устройство позволяет более чем на порядок повысить точность определения момента инерции контролируемого тела.

Предмет изобретения

Устройство для определения момента инерции тела, содержащее корпус, вертикальный вал с платформой для закрепления контролируемого тела, привод вращения вала и регистрирующие приборы, отличающееся тем, что, с целью повыщения его точности, привод выполнен в виде аэростатической винтовой пары, образованной гайкой, жестко закрепленной на корпусе, и вертикальным валом, выполненным с резьбой, сопрялшнной с резьбой гайки.