Стенд для определения моментов инерции тел различной формы

 

и»» 533845

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.03.74 (21) 2010513/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 14.12.76 (51) М. Кл.- G 01М 1/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.1.05:531.24 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Дмитриевский, В. А. Беломоин и В. В. Кручинина (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТЕЛ

РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения моментов инерции тел различной формы.

Известен стенд для определения моментов инерции тел методом физического маятника, содержащий платформу, подвешенную к станине с горизонтальной осью посредством тяг регулируемой длины. (1)

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стенд для определения моментов инерции тел различной формы, содержащий опорную ферму, соединенную с ней качающуюся раму, кронштейны и винтовые тяги для крепления и перемещения испытуемого тела в вертикальной плоскости, установленные на раме, механизм горизонтального перемещения рамы и балансировочный груз. (2J

Однако эти стенды позволяют за одну установку определить лишь момент инерции относительно одной оси, что приводит не только к потере времени на переустановку объекта, но и вносит дополнительные погрешности в измеряемые параметры при настройке стенда и в процессе балансировки.

Целью изобретения является сокращение трудоемкости при определении моментов инерции тел относительно трех взаимно перпендикулярных осей и повышение точности измерений.

Это достигается тем, что качающаяся рама выполнена в виде установленной на призмах траверсы и П-образной формы подвески, соединенных между собой вертикальной осью вращения.

На чертеже изображен предлагаемый стенд, Стенд содержит опорную ферму 1, качающуюся раму, выполненную в виде П-образной формы подвески 2 и траверсы 3, установленной на призмах 4. Траверса связана с П-образной подвеской поворотным устройством 5 с

15 вертикальной осью вращения. На П-образной подвеске смонтированы механизмы вертикального перемещения 6 испытуемого тела 7 и механизм горизонтального перемещения П-образной подвески, состоящий из винта 8 и гайки

20 9, жестко связанной с поперечиной П-образной подвески. Для крепления испытуемого тела служат кронштейны 10, помещенные в проушины винтовых тяг 11, которые связаны с механизмами вертикального перемещения. Ис25 пытуемое тело можно поворачивать в проушинах винтовых тяг вокруг оси х — х и фиксировать пальцем 12. Для настройки стенда служит шкала 13, установленная на поперечине подвески и имеющая возможность относительЗО ного перемещения по отношению к стрелке 14.

533845

Угол поворота П-образной годвсскн 2 фиксируется пальцем 15.

Стенд работает следующим образом.

Центр массы испытуемого тела с помощью механизмов вертикального перемещения 6 устанавливают на некоторое расстояние Й от оси качания (опорной линии призм 4). Затем поворачивают П-образную подвеску 2 с испытуемым телом 7 вокруг вертикальной оси z — z на 90 и фиксируют угол поворота пальцем 15.

Если центр массы подвески с испытуемым телом не совпадает с вертикальной осью поворотного устройства 5, то поперечина П-образной подвески отклоняется на призмах и занимает наклонное положение. Горизонтальным перемещением П-образной подвески вместе с испытуемым телом совмещают центр массы с ,вертикальной осью наворотного устройства.

Настройка стенда путем горизонтального перемещения П-образной подвески и испытуемого тела является грубой. Для более точной настройки служит небольшой балансировочный груз 16, перемещаемый вдоль оси х — х по резьбовому стержню. Для определения моментов инерции испытуемому телу сообщают толчок в горизонтальной плоскости и измеряют период его колебаний. Зная период колебаний, момент инерции испытуемого тела относительно его главных осей определяют по известной формуле

1, = (и,h, + и,h,) д — !р,„„— и,й2, 4гЛ где: Т вЂ” период колебаний объекта с рамой; т — масса рамы;

h< — расстояние центра массы рамы до оси качания; т — масса объекта (испытуемого тела);

h2 — расстояние от центра массы испытуемого тела до оси качания;

g — 9,81 м/сек2;

Момент инерции рамы относительно осн качания вместе с балансировочным грузом определяют по формуле

Т2

5 /рамы — иiй i

4;."где: Т, — период колебаний рамы (без испытуемого тела).

Использование предложенного стенда увели10 чивает точность измерений и сокращает трудоемкость при определении моментов инерции тел относительно трех взаимно перпендикулярных осей.

15 Формула изобретения

Стенд для определения моментов инерции тел различной формы методом физического маятника, содержащий опорную ферму, кача20 ющуюся раму, соединенную с фермой, кронштейны и винтовые тяги для крепления и перемещения испытуемого тела в вертикальной плоскости, установленные на раме, механизм горизонтального перемещения рамы и балансировочный груз, прикрепленный на качающейся раме на одном из кронштейнов, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости при определении моментов инерции тел относительно трех взаимно перпенди30 кулярных осей и повышения точности измерений, качающаяся рама выполнена в виде установленной на призмах траверсы и П-образной формы подвески, соединенных между собой вертикальной осью вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гернет М. Н. и др. Определение моментов инерции. «Машиностроение», 1969, с. 13.

40 2. Авт. св. № 214176, кл. G 01М 1/10, 1967 (прототип).

Редактор О. Юркова

Составитель В. Порядков

Текред М. Семенов

Корректор Л. Котова

Заказ 2477,9 Изд. ¹ 1760 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2