Способ определения радиуса вращения точки на теле вращения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при исследованиях динамики роторов центрифуг , например, свободно плавающих роторов на воздушной подушке, при оценке воспроизводимого ускорения. Цель изобретения -. повышение точности определения радиуса вращения в условиях неопределенности положения оси вращения или отсутствия доступа к оси вращения. Цель изобретения достигается тем, что в способе, основанном на нанесении маркёра на поверхность тела, перпендикулярную его оси вращения, приводят тело во вращение, получают изображение траектории маркера на экране, наблюдают и исследуют ее, наносят второй маркер в точке, диаметрально противоположной точке расположения первого маркера, измеряют расстояние L между маркерами в статическом режиме и расстояние Н между изображениями траекторий маркеров при вращении, радиус вращения R расположенной на расстоянии г от первого маркера точки, на линии, проходящей через оба маркера, определяют по формуле. R L-H/2+r. 1 ил. w Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 В 21/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ . (21) 4919931/28 (22) 19.03.91 (46) 15.08.93. Бюл. N. 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики (72} С.И.Дунькович и Н.Н,Шарун (73) С.И.Дунькович (56) Авторское свидетельство СССР

hb 552509, кл. G 01 0 5/28, 1973.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1582794, кл. G 01 В 5/255, 1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА

ВРАЩЕНИЯ ТОЧКИ НА ТЕЛЕ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при . исследованиях динамики роторов центрифуг, например. свободно плавающих роторов на воздушной подушке, при оценке воспроизводимого ускорения. Цель изобреИзобретение относится к измерительной технике и может использоваться при исследованиях динамики роторов центрифуг, например, свободно плавающих роторов на воздушной подушке. и при оценке воспроизводимого ускорения.

Целью изобретения является повышение точности определения радиуса вращения.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ определения радиуса вращения, где 1 — тело вращения; 2 — первый маркер; 3 — второй маркер; 4 — телекамера; 5 — телемонитор; 6 — наблюдаемая траектория первого маркера: 7 — наблюдаемая траектория второго. Ы,„, 1835050 А3 тения —. повышение точности определения радиуса вращения в условиях неопределенности положения оси вращения или отсутствия доступа к оси вращения. Цель изобретения достигается тем, что в способе, основанном на нанесении маркера на поверхность тела, перпендикулярную его оси вращения, приводят тело во вращение, получают иэображение траектории маркера на экране, наблюдают и исследуют ее, наносят второй маркер в точке, диаметрально противоположной точке расположения первого маркера, измеряют расстояние L между маркерами в статическом режиме и расстояние Н между изображениями траекторий маркеров при вращении, радиус вращения . R расположенной на расстоянии r от первого маркера точки, на линии, проходящей через оба маркера, определяют по формуле.

В=1=Н/2+г. 1 ил. маркера; 8 — точка, радиус вращения которой необходимо определить, Ввиду того, что к центру вращения тела доступа нет, телекамера расположена над первым маркером 1, который при вращении тела описывает круговую траекторию, но поскольку поле обзора телекамерой ограничено, то на экране телевизора будет наблюдаться изображение 6 части траектории первого маркера. Поскольку положение оси вращения нам не известно, то второй маркер, расположенный на расстоянии от первого, с большой вероятностью будет не равноудален от центра относительно первого. Поэтому изображение траектории второго маркера 7 будет смещено относительно изображения траектории первого маркера на расстоянии Н.

Так как при вращении тела картинка на экране телемонитора статическая, то с помощью обычной линейки расстояние Н измеряется с высокой точностью.

Г1оло>кительный эффект, определение с высокой точностью радиуса вращения точки, расположенной на теле вращения, подтвер>кден в устройстве, отмеченном в качестве примера конкретного выполнения, В этом устройстве использовалась центрифуга со свободно плавающим ротором на воздушной подушке. Диаметр ротора 1 м.

В качестве регистратора использована телевизионная система, состоящая из телевизионной камеры КТП-63 и телемонитора

ВК50Б60 . Изображения траекторий маркеров регистрируются и наблюдаются на экране телемонитора. В качестве маркеров использованы точечные источники света, Радиус вращения необходимо знать, чтобы при известной угловой скорости вращения

o), точно определить ускорение в заданной точке, Первый маркер 2 был установлен на расстоянии г=300 мм от заданной точки 8, Расстояние L ме>кду первым 2 и вторым 3 маркерами равно 396 мм. Причем при вращении тела траектории обоих маркеров находятся в поле зрения телемонитора. Так как коэффициент увеличения изображения траектории тэлеустаноькой У=25, а измеpенное на экране расстояние между изобра.жениями траекторий Н равнялось 102 мм, то фактическое расстояние между траекториями

Н 102

Н вЂ” — - — = — = 4,08 мм

M 25

Радиус вращения заданной точки

К вЂ” — „ +300=496 мм

396- 4,08

Погрешность измерения определяется погрешностью используемых приборов.

Для измерения использовался штангенциркуль LULL-111 с погрешностью 0,10 мм и

LULL-1 с погрешностью 0,05 мм.

Погрешность определения радиуса

Д +ДН

Так как b. Н = — = 0,002 мм, пренеб0,05

25 режимо мала, то

10 ДRwa)(=0 05+ 0 10 0 15 MM

Относительная погрешность равна — = 0,03;6, 0,15

496

Величина погрешности определения

"5 радиуса вращения достаточно мала и практически удовлетворяет требованиям, предъявляемым к центробежным стендам.

Таким образом, положительный эффект — повышение точности определения радиу20 са вращения в условиях неопределенности поло>кения оси вращения или отсутствия до- ° ступа к оси вращения, обеспечивается за счет новой совокупности признаков.

Формула изобретения

Способ определения радиуса вращения точки на теле вращения, заключающийся в том, что устанавливают первый маркер на поверхность тела,. перпендикулярную его оси вращения, приводят тело во вращение, 30 получают изображение траектории маркера на экране, по которой судят о положении оси вращения тела, отличающийся тем, что„с целью повышения точности определения радиуса вращения. устанавливают

"-5 второй маркер в точке, диаметрально противоположной точке расположения первого маркера, измеряют расстояние 1 между маркерами в статическом режиме и расстояние Н между изображениями траекторий

40 маркеров при вращении, радиус вращения

R расположенной на расстоянии r от первого маркера точки на линии, проходящей через оба маркера, определяют по формуле

В=(1=Н)/2 + r.

Составитель С.Дунькович

Техред M.Моргентал Корректор: ММндрувенко

Редактор

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

Заказ 2712 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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