Динамометр для измерения усилий на модели гребного винта регулируемого шага

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить надежность и точность измерений усилий на модели гребного винта регулируемого шага. В корпус 1 с радиальными цилиндрическими углублениями 2, в которых размещены механизмы дискретного поворота лопастей, размещен упругий чувствительный элемент с тензорезисторами 11. Измерительная лопасть установлена на промежуточной опоре 26. При перестановке шага лопастей снимают обтекатель , выводят из зацепления гребенкистопорители 13 с зубчатыми венцами 18 втулок 12 и по шкале устанавливают заданный угол поворота лопасти, Точность разворота обеспечена наличием подшипников скольжения, внутренние кольца которых выполнены на втулках 12, а наружные - в углублениях корпуса. После установки угла поворота лопастей вводят гребенку - стопоритель 13 винтом 25 до упора. Измеряемое гидродинамическое усилие, действующее на измерительную лопасть через промежуточную опору 26 передается на упругий элемент с тензорезисторами 11, подключенные к измерительной схеме при помощи штепсельного разъема 16. 3 ил. 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 01 1 1/04

ГОСУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4796247/10 (22) 28,02,90 (46) 23.05.92. Бюл, ¹ 19 (71) Центральный научно-исследовательский институт им, акад. А,Н.Крылова (72) О.Н,Беззубик и B.È.Ñîêoëîâ (53) 531.781 (088.8) (56) Заявка Великобритании

¹ 1551988, кл. G 01 L 1/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1054690, кл. G 01 L 1/04, 1982. (54) ДИНАМОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УСИЛИЙ НА МОДЕЛИ ГРЕБНОГО ВИНТА

РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить надежность и точность измерений усилий на модели гребного винта регулируемого шага. В корпус 1 с радиальными цилиндрическими углублениями 2, в которых размещены механизмы

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения гидродинамических условий, возникающих на лопастях модели гребного винта регулируемого шага.

Известно устройство (АС. ¹ 1054690, кл. G 01 L 1/04) для экспериментального определения усилий, возникающих на попастях модели гребного винта регулируемого шага, содержащее корпус, выполненный из двух соединенных между собой по плоскости диска винта частей, с радиальными цилиндрическими углублениями, в которых размещены комли лопастей, внутри корпуса установлен упругий чувствительный эпедискретного поворота лопастей, размещен упругий чувствительный элемент с тензорезисторами 11, Измерительная лопасть установлена на промежуточной опоре 26. При перестановке шага лопастей снимают обтекатель, выводят из зацепления гребенкистопорители 13 с зубчатыми венцами 18 втулок 12 и по шкале устанавливают заданный угол поворота лопасти. Точность разворота обеспечена наличием подшипников скольжения, внутренние кольца которых выполнены на втулках 12, а наружные — в углублениях корпуса. После установки угла поворота лопастей вводят гребенку — стопоритель 13 винтом 25 до упора. Измеряемое гидродинамическое усилие, действующее на измерительную лопасть через промежуточную опору 26 передается на упругий элемент с тензорезисторами 11, подключенные к измерительной схеме при помощи штепсельного разъема 16. 3 ил. мент в виде цилиндрического стакана, заключенного междудвумя фланцами, один из которых жестко соединен с корпусом, а другой — с одной из лопастей гребного винта, причем остальные лопасти фиксируются между разъемными половинами корпуса, которые стягиваются болтами.

Недостатком известного устройства является низкая надежность и достоверность результатов измерений, а также значительные затраты времени на установку шага лопастей и их контроль. Это обусловлено ненадежностью установки шага и закрепления лопастей между разъемными половинами корпуса, 1735725

Целью настоящего предложения является повышение надежности, точности и эффективности измерения, Эта цель достигается тем, что в динамометр введены механизмы дискретного разворота лопастей, подшипники скольжения, промежуточная опора, установленная в корпусе между фланцем цилиндрического стакана и измерительной лопастью.и жестко закрепленная на фланце, и штифты ограничители, установленные внутри корпуса и промежуточной опоры, причем корпусдинамометра выполнен за одно целое, а каждый механизм дискретного поворота лопастей состоит из закрепленной на комле лопасти втулки с зубчатым венцом, кольцевой проточкой, в которой размещена головка штифта-ограничителя, и с двумя внутренними опорными цилиндрическими кольцами подшипников скольжения, наружные кольца которых выполнены в углублениях корпуса, а зубчатый венец расположен между опорными цилиндрическими кольцами подшипников скольжения, и гребенки-стопорителя, установленной в корпусе и контактирующей с зубчатым венцом втулки, при этом в механизме дискретного поворота измерительной лопасти наружные кольца подшипников скольжения выполнены в промежуточной опоре, в которой также установлена гребенка-стопоритель, а число делений шкального механизма равно количеству зубцов на венцах втулок.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены: на фиг.1 — динамометр, разрез, вид сбоку; на фиг.2 — сечение А — А на фиг,1 по осям лопастей; на фиг,3 — динамометр, вид сверху.

Динамометр содержит (см. фиг,1, 2, 3) корпус 1, выполненный за единое целое, с радиально расположенными цилиндрическими углублениями 2 (контур углублений на фиг,1 показан штриховой линией), лопасти 3, измерительную лопасть 4 с комлями

5 и подвижным индексом, упругий чувстви. тельный элемент 7 измерителя сил на отдельной лопасти в виде цилиндрического стакана с двумя фланцами 8, 9 центральным стержнем 10 и тензорезисторами 11, механизмы дискретногс поворота лопастей с втулками 12 и гребенками-стопорителями

13, обтекатель 14, накидную гайку 15 и штепсельный разъем 16. Чувствительный элемент закреплен в корпусе динамометра винтами 17, Йа втулках 12 механизмов дискретного поворота лопастей выполнены зубчатые венцы 18, кольцевые проточки 19 и опорные цилиндрические кольца подшипников скольжения 20, 21.

55 Процесс перестановки лопастей на новый шаг предельно прост, требует минимум времени, обеспечивает высокую точность (которая определяется лишь допусками на изготовление узлов механизма дискретного разворота лопастей).

Втулки закреплены на комлях лопастей винтами 22. Наружные кольца подшипников скольжения 23, 24 выполнены в углублениях корпуса, Гребенки-стопорители 13 вводятся в зацепление с зубчатыми венцами 18 с помощью винтов 25.

Механизм дискретного поворота измерительной лопасти 4 установлен на промежуточной опоре 26„ которая закреплена на фланце цилиндрического стакана винтами

27, В промежуточной опоре выполнены наружные кольца 28, 29 подшипников скольжения и установлена гребенка-стопоритель

13.

На корпусе вокруг цилиндрических углублений нанесены круговые штриховые сетки 30 шкального механизма.

Внутри корпуса и промежуточной опоры имеются штифты-ограничители 31.

При перестановке шага лопастей снимают обтекатель 14, выводят из зацепления гребенки-стопорители 13 винтами 25. Разворачивают лопасти на требуемый угол, совмещая индекс 6, выполненный на комле лопасти, с определенным делением круговой сетки 26 на корпусе динамометра, После этого вводят гребенку-стопоритель 13 винтом 25 до упора. Указанная операция последовательно повторяется для каждой лопасти. После чего навинчивают обтекатель 14

Устройство работает следующим образом.

Гидродинамические силы, действующие на измерительную лопасть 4, через промежуточную опору 26 передаются на упругий чувствительный элемент 7, деформации которого с помощью тензорезисторов 11 преобразуются в электрический сигнал, передаваемый по проводам (не показаны на фиг.1) к разъему 16. Благодаря наличию промежуточной опоры 26 измерительная лопасть 4 полностью отделена от корпуса 1, таким образом, исключены силы трения, Благодаря гребенкам-стопорителям обеспечивается высокая надежность закрепления лопастей и высокая точность установки шага (дискретность установки шага принята равной 5, точность установки .10).

Исключены случаи самопроизвольного разворота лопастей во время испытаний. Этим обеспечивается высокая надежность и достоверность результатов измерений, 1735725

Важным элементом механизма дискретного разворота являются две разнесенные опоры подшипников скольжения, между которыми выполнен зубчатый венец.

Благодаря этому в механизме устранены люфты и перекосы зубчатой пары; обеспечивается высокая точность установки лопастей, Формула изобретения

Динамометр для измерения усилий на модели гребного винта регулируемого шага, содержащий корпус с радиальными цилиндрическими углублениями, в которых размещены комли лопастей, шкал ьный механизм, с неподвижным индексом и установленный внутри корпуса упругий чувствительный элемент в виде цилиндрического стакана с двумя фланцами, один иэ которых жестко соединен с корпусом, а другой с измерительной лопастью гребного винта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, —.очности и эффективности измерения, в него введены механизмы дискретного разворота лопастей, подшипники скольжения, промежуточная опора, установленная в корпусе между фланцем цилиндрического стакана и измерительной лопастью и жестко закрепленная на фланце, и .штифты ограничители, установленные внут5 ри корпуса и промежуточной опоры, причем корпус динамометра выполнен за одно целое, а каждый механизм дискретного поворота лопастей состоит из закрепленной на комле лопасти втулки с зубчатым венцом, 10 кольцевой проточкой, в которой размещена головка штифта-ограничителя, и с двумя внутренними опорными цилиндрическими кольцами подшипников скольжения, наружные кольца которых выполнены в углубле15 ниях корпуса, а зубчатый венец расположен между опорными цилиндрическими кольцами подшипников скольжения, и гребенкистопорителя, установленной в корпусе и контактирующей с зубчатым венцом втулки, 20 при этом в механизме дискретного поворота измерительной лопасти наружные кольца подшипников скольжения выполнены в промежуточной опоре, в которой также установлена гребенка-стопоритель, а число

25 делений шкального механизма равно количеству зубцов на венцах втулок.

1735725

Составитель О.Беззубик

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор А.3 робок

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1810 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5