Устройство для определения моментов инерции изделий Советский патент 1980 года по МПК G01M1/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЙ /.... .1 . Изобретение относится к области измерительной техники и может быть иопользрвано.в машиностроении и приборостроении для определения моментов ине ции различных изделий., , Известно устройство для опредапения моментов инерции изделий, содержащее корпус, вертикальный вал с оправкой для установки изделия, привод вращения вала и стабилизатор положения вала в виде аэростатического подшипника, обXBatbroaiomero вал 1. Под действием силы тяжести вал от1ускается и вращается с ускорением,которое фиксируется акселерометром. По показаниям акселерометра расчетным путем определ5пот . момент инерции изделия, центр тяжести которого совпадает с осью вала. Недостатком устройства является невозможность определения моментов инерции тел относительно осей, не проходящих через центр тяжести иcпытывiaeмoгo объекта, что ограничивает функциональны возможности устройства. Наибрлее близким по технической сущности является устройств для опре деления моментов инерции изделий, содержащее цилиндрический корпус, торсион, один конец которого закреплен в корпусе , связанную с ним оправку для установки изделия, и компенсационное звено, выполненное в виде двух колец расположенных коаксиально с торсионным валом, одно из которых закреплено, неподвижно на торсионе, а другое установлено на валу с возможностью перемещения в осевом направлении. 2. Компенсационное звено разгружает торсион в осевом направлении от силы тяжести изделия за счет аэростатического давления между его кольцами. Одаако это устройство не позволяет определить момент инерции тела относительно оси, не проходящей через центр его тяжести, так как в этом случае торсион будет изогнут моментом от силы веса. Кроме того, в данном устройстве торсион на участке от места заделки ег

корпус до места крепления на нем неодвижной .части компенсационного звеа нагружен осевой силой веса, что сниает точность определения момента инерии.

Целью изобретения является повьше- ние точности определения моментов инерции и расширение функциональных воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что компенсационное звено выполнено в виде жестко соединенного с оправкой ци- лин;фического вкладьшш, установленного на корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, соосного с ним ступенчатого вала, связанного с корпусом посредством подшипников и взаимодействующего одним концом с вкладышем с обеспечением его осевого перемещения, и карданного соединения, связанного с другим концом торсиона.

На чертеже изображено устройстэо для определения моментов инерции изделий. Устройство содержит цилиндрический полый корпус Л, соосно установленный на нем цилиндрический вкладыш 2, при этом установка вкладыша 2 на корпус 1 может быть осуществлена посредством упорного подшипника 3. Вкладыш 2 жестко соединен с оправкой 4 для установки изделия 5 и имеет всоможность поворачиваться вокруг своей оси. Устройство содержит также соосный с вкладышем 2 ступенчатый вал 6, связанньгй с корпусом 1 посредством подшипников 7 и взаимодействующий одним концом с вкладьпием 2 таким образом, что он имеет возможность перемещаться в осевом направлении относительно вкладьшга 2. Карданное соединение 8 устройства связывает /фугой конец вала 6 с одним концом торсиона 9, другой конец которого закреплен в корпусе I. Взаимосвязанные вкладыши 2, ступенчатый вал 6 и карданное соединение 8 составляют компенсационное звено.

Устройство работает следующим образом.

Оправке 4 сообщают отклонение на некоторый угол, вызывающее закрутку торснона 9 и последующее колебательное движение. Так как силы трения не B/nisfют на период колебаний, то его значение может быть определено одним из известHijo: способов к для системы торсирноправка будет составлять Т .

Затем на оправку 4 -устанавливают изделие 5 таким образом, чтобы его ось, относительно которой определить момент инерции, совпадала с осью вкладыша 2. Определяется период Т колеба НИИ новой системы. Момент инерции 3 изделия 5 относительно оси, совпадающей с осью вкладыша, определяют по формуле

D..(}-

J - 4ЛХ

где С - жесткость торсиона.

Ступенчатый вал 6 воспринимает от вкладьпиа 2 компенсационного звена все поперечные силы и моменты, которые компенсируются реакциями подшипников 7, а также передает крутшций момент на торсион 8. Наличие карданного соединения 7, связывающего вал 5 с торсионом 9 исключает передачу изгибающего, момента на торсион 9. При несовпадении осей торсиона 9 и вала б за счет технологических допусков. Это позволяет повысить точность при определении моментов инерции изделий и расширяет функциональные возможности устройства за счет определения моментов инерции изделий различной конфигурации относительно произвольных осей.

Ф о р мула изобретения

Устройстводля определения моментов инерции изделий, содержащее цилиндрический корпус, торсион, один конец которого закреплен в корпусе, связанную с ним оправку для установки изделия, и компенсационное звено, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения моментов инерции и расширения его функционалных возможностей, комценсационное звено выполнено в виде жестко соединенного с оправкой цилиндрического вкладыша установленного на корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, соосног с ним ступенчатого вала, связанного с корпусом посредством подшипников и взаимодействующего одним концом с . вкладышем с обеспечением его осевого перемещения, и карданного соединения, связанного с другим концом торснона.

Источники ин4|0рмации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 412508, кл. q О1 М 1/10, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 457904, кл. Q 01 М 1/10, 1973 (прототип).