Устройство для измерения осевой нагрузки вращающихся моделей Советский патент 1983 года по МПК G01G9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной аэродинамике для измерения осевой нагрузки вращающихся моделей с подводом газа.

Известно устройство для измерения осевой нагрузки с подводом газа к исследуемой модели, содержащее корпус, державку, установленную в корпусе, силоизмерительный элемент,связанный с державкой и газоподводящий трубопровод, соединенный с державкой 1.

Недостатком известного устройства является невозможность измерения осевой нагрузки вращающихся моделей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для измерения осевой нагрузки вращающихся моделей, содержащее корпус, державку с основанием, шарнирно установленную в корпусе, силоизмерительный элемент, контактирующие с ним опорные ролики и газоподводящий трубопровод 2 3Недостатком известного устройства является то, что осевая нагрузка на силоиэмерительный элемент передается через основание и оси роликов, уст ановленных на подшипниках в основании

4to при вращении державки создает дополнительное сопротивление вращению и существенно снижает точность измерения осевой нагрузки, зависящей от угловой скорости вращения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения осевой наг10рузки вращающихся моделей снабжено трубой, сильфоном и диском, шарнирно установленным на газоподводящем трубопроводе, причем опорные ролики осями шарнирно установлены

15 на диске и размещены между основанием державки и силоизмерительным элементом, при этом труба установлена в державке посредством подшипников и соединена сильфоном с газоподводя20щим трубопроводом.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1.

Устройство для измерения осевой 25 нагрузки вращающихся моделей содержит корпус 1, державку 2 с основанием 3, шарнирно установленную в корпусе 1 посредством подшипников 4. Внутри корпуса 1 установлен сило30измерительный элемент 5. Между силоизмерительным элементом и основанием 3 размещены опорные ролики 6 с осями 7, установленными посредством подшипников 8 в диске 9.Диск, в свою очередь, посредством радиального подшипника 10 установлен на газоподводящем трубопроводе 11, связанном с Газогенератором, В державке посредствбм подшипников 12 установлена труба 13, соединенная сильфоном 14 с гаэоподводящим трубопроводом. Между газоподводящим трубопроводом 11 и трубой 13 установлено лабиринтное уплотнение 15. Между торцами 16 и 17 соответственно трубы 13 и державки 2 имеется зазор.

Устройство работает следующимобразом.

Под действием внешних сил, например аэродиь амических, державка 2 начинает вращаться, Поперечные нагрузки, действующие на модель через державку 2 и подшипники 4 воспринимаются корпусом 1. Осевая сила передается через основание 3, державку 2 и опорные ролики 6 на измерительный элемент 5, а затем на корпус. Ролики 6 и сам диск 9 вращаются на своих подшипниках 8 и 10 соответственно. Так как осевая нагрузка от державки на измерительный элемент передается только через ролики 6, то подшипники 8 и 10 действие осевой нагрузки не испытывают и при вращении державки не создают дополнительного сопротивления вращению.

Подвод-газа к модели осуществляется через трубопровод 11, трубу 13, сильфон 14 и державку 2, причем труба 13 сориентирована по оси державки 2 и установлена в ней посредством подшипников 12.

Такое соединение трубы 13 с державкой 2 позволяет при перемещении державки под действием внешних сил, приложенных к модели, сохранять неизменным их взаимное расположение осей и ориентацию торцев 16 и 17. Это позволяет применить лабиринтное уплотнение 15 и исключить нерасчетную утечку газа через зазор за счет смещения торцев 16 и 17 относительно друг друга и поддерживать постоянное давление в полости державки в процессе эксперимента.

Конструкция устройства позволяет снизить сопротивление вращению державки, что существенно повышает точность моделирования процесса свободного вращения державки и измерения осевой силы.

Формула изобретения

Устройство для измерения осевой нагрузки вращающихся моделей, содержащее: корпус, державку с основанием, шарнирно установленную в корпусе, силоизмерительный элемент, контактирующие с ним опорные ролики и газоподводящий трубопровод, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено трубой, сильфоном и диском, шарнирно установленным на газоподводящем трубопроводе, причем опорные осями шарнирно установлены на диске и размещены между основанием державки и силоизмерительным элементом, при этом труба установлена в державке посредством подшипников и соединена сильфоном с газоподводящим трубопроводом.

Источники информации, принятые во внимание -при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 538242, кл. G 01 G 19/10, 1971.

2.Поуп А., Гойн К. Аэродинамические трубы больших скоростей. М., Мир, 1968, с, 293.