Многокомпонентные тензометрические весы Советский патент 1983 года по МПК G01G9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь«овано для определения аэродинамических, гидравлических сил, действукндих на мбдель, помещенную в поток жидкости или газа.

По основному авт. св. 531036 известны многокомпонентные тензо- . метрические весы, содержащие упругие параллелограммы с тензодатчиками, механизм изменения угла атаки модели, демпферы, рычаги, опирающиеся через призмы на опоры, закрепленные на ползунах, подвижные грузы, установленные на рычагах,и пластичные пружины, соединяющие верхние параллелограммы с одним из плеч рычагов 11.

Недостатком является -то, что эти- ,ми устройствами можно определять лобовое сопротивление, подъемную силу и моменты крена. рысканья и тангажа. В некоторых экспериментах необходимо еще знать боковую силу.

Кроме того, расположение верхних: параллелограммов над нижними увеличивает момент от силы лобового сопротивления, что ведет, к взаимному влиянию компонент, Наличие в каждом параллелограмме только двух тензобалочек (упругих пластин) ограничивает диапазон измерений, а заменаих на другие, иной жесткости, нарушает регулировку весов и требует много времени, а ползунок и стержень, входящий в подвижную гайку механизма изменения угла атаки, не устраняют полностью поперечный люфт. Кроме того, тяга, связывакйдая модель с пластиной, находится в потоке газа (жид10кости) и ее сила сопротивления передается на показания весов.

Целью изобретения является увеличение числа измеряеьоях компонент

15 и уменьшение их взаимного влияния.

Поставленная цель достигается тем,что в многокомпонентных тензомётрических весах упругие параллелограмюл снабжены дополнительными,установ20ленными параллельно основным, сменными тензобалочками,причем нижние парал лелограммы верхней стороной жестко прикреплены к внутренним поверхностям подвижных сторон верхних параллело25граммов, к другим CTOpoHciM нижних параллелограммов прикреплены державг ки с вырезами,.параллельными потоку газа, а в механизм изменения угла атаки введен дополнительный упругий

30 параллелограмм, соединенный со стержнем, который жестко соединен с тяго для связи с моделью. На фиг. 1 представлено предлагаемое изобретение, вид сбоку; на фиг, 2 - упругие параллелограммы, вид спереди. Многокомпонентные тенэометричефйие весы состоят из направляющих 1, закрепленных к раме весов, из двух ползунов 2f к которым закреплены верхние параллелограммы 3 с основными тензобалочками 4, с наклеенными на них тензодатчиками 5, измеряющими подъемнуто силу и момент кре на, сменными тензобалочками 6, стре ками 7 и шкалами 8, опорами 9, приз мами 10,рычагами 11, грузами 12 и пластинчатыми пружинами 13, соединя ющими рычаги 11 с верхними параллел грам:мамн. К внутренним поверхностям сторон 14верхних параллелограммов жестко закреплены нижние параллелограммы 15с основными тензобалочками 16 и наклеенными на них тензодатчиками 17, изменяющими лобовое,сопротивление и момент рысканья и сменными тенз балочками 18. К нижним сторонам параллелограммов прикреплены державки 19 с вырезами 20 и тензодатчиками 21, измеряющими боковую силу. К дер жавке шарнирно закреплена модель 22 В -механизм изменения угла атаки входят электропривод 23, ходовой винт 24, подвижная гайка 25 с плас тинчатой пружиной 26 и отверстиями для направляющих 27 координатника и стержней 28, на которых, закреплены упругий параллелограмм29 с тензодатчиками 30, измеряющими момент .тангажа и часть подъемной ролик 31, катакедийся по вырезу шкалы .углов атаки 3.2. К параллелограмму закреплены демпфер 33 и жестко тяга 34, связывающая его с моделью. Рама весов, демпферы упругих параллелограммов и обтекатели державок на схеме не показаны. В конструкции кроме тензометрических датчи ков можно применять емкостные индуктив ные, омические, механические и другие закрепив их на параллелограммах, соот.ветствую1;;им образом. Тензометрические весы работают следующим образом. Перед экспериментом модель 22 закрепляют на державках 19 и соединяют с тягой 34. Прогиб упругих пла тин. 4 и 6, вызванных весом-модели и параллелограммов 3 и 15, устраняю перемещением грузов 12, устанавлива стрелки 7 против нуля шкал 8, затем весы тарируют по всем компонентам. В.ключают аэродинамическую трубу в работу и поток воздуха обтекает мод.ль, на которой возникают аэродинамические силы, которые через державки 19, тягу 34 передаются на упругие параллелограмкы 3, 15 и 29, вызывая деформацию тензобалочек 4 и 16, вьзрезов 20. державок и пластин, параллелограмма 29, вместе с которыми, деформируются и тензодатчики 5, 17, 21 и 30, возникающие сигналы разбаланса подаются на усилительную и регистрирующую аппаратуру. Верхние упругие параллелограммы 3 с т ей 3 о датчиками 5 воспринимают 1 одъемную силу и-момент крена, нижние параллелогр аммы 15 с теяЭодатчиками 17 воспринимают лобовое сопротивление и момент рыскания, параллелограклм 29 с тензодатчиком 30 - момент тангажа и часть подъемной силы и тензодатчики 21 - боковую силу. Колебания модели, вызванные срывом потока, гасятся с помощью демпферов, Для изменения угла атаки модели включают электропривод 23, который вращает ходовой винт 24 и передвигает подвижную гайку 25 по направляющим 27. Ролик 31, прижатый пружиной 26, катится по вырезу шкалы 32 и . перемещает, стержни 28 с параллелограммом 29 и через жестко закрепленную тягу 34 поворачивает модель на заданный угол атаки. Если жесткость упругих параллелограммов не обеспечивает измерение возникших аэродинамических сил и моментов, то подключаются в работу дополнительны тензобалочки 6 и 18 с заданной упругостью. Использование предлагаемого изобрения позволяет дополнительно измерять боковую силу и жесткость параллелограммов изменять подключением дополнительных тензобалочек, не нарушая регулировку весов. Формула изобретения Многокомпонентные тензометрические весы по авт. св. № 531036, отличающиеся тем, что, с целью увеличения числа измеряемых компонент . и уменьшения их взаимного влияния, упругие параллелограммы снабжены дополнительными, установленными параллельно основным, сменными тензобалочками, причем нижние параллелограммы верхней стороной жестко прикреплены к внутренним поверхностям, подвижных сторон верхних параллелограммов, к другим сторонам нижних параллелограммов прикреплены державки с вырезами, -парсшлельными потоку газа, а в механизм изменения угла атаки введен дополнительный упругий параллелограмм, соединенный со стержнем, который жестко соединен с тягой для связи с моделью. Источники информации, хфинятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 531036, кл. G 01 G 9/00, 1975,

6 4 3 fO ff f2 ff

- /

фаг./

./J

.