Устройство для определения центра тяжести тел

 

Союз CoeefcKNx

Соцналнстннесиик

Республик

О П И С А Н И E (657292

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) Заявлено 07.08.72(21)1820337/28 (Я) М. Кл.

5 01 М 1/12 с присоединением заявки ¹Гкудэрстаекный кемктет

СССР в делам кзюбретвикк к еткрыткк (23) ПриорнтетОпубликоваио15.04.79.Бюллетень № 14 (53) УДК 531.24 (088,8}

Дата опубликования описания 19.04.79 (72) Автор изобретения

П И Поздняков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ UEHTPA ТЯЖЕСТИ ТЕЛ

Изобретение относится к устройствам для определения центра тяжести ren, особенно тел сложной конфигурации и неоднородной структуры, как например радиотехнические электронные приборы,;установки и пр. %

Известен ряд устройств различной конструкции, позволяющих определять центр тяжести тел.

Одни из известных устройств основаны на аналитическом вычислении центра rsжесты по эамеренным координатам (1), другие - на непосредственном отсчете (2), Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является устройство, имеющее раму-основание, сиаб15 женную поворотным столом, жестко укрепленную HB горизонтальном валу, ось которого лежит в плоскости рамы 31 °

Это устройство позволяет эа одну ус26 ,гановку определить три координаты центра тяжести исследуемого гела, но его положение дальше можно определить тол ко расчетным путем, Еще одним нз недо.сгатков этого устройства является то, что. .перед началом измерения необходимо каждый раэ предварительно определять центр тяжести самого измерительного ycrpolcrва, н, кроме гого, измерение характеризуется недостаточной точностью иэ-за гого, что составной частью конструкции устройства являются динамометры, которые вносят доп(з(тнигельную погрещносгь в результаты измерения, Белью изобретения является упроще,ние конструкции устройства, Это достигается тем, что в устройст.ве дня определения центра тяткеотн rw сложной конфигурации, содержащвм раму, укрепленную на Горизонтально раюпющщкеи. ном валу, вращающемся в опорах, ось которого лежит в плоскости рамы, на противоположных поверхносгях рамы парал лельно одна другой укреплены плиты одинакового веса, связанные со средством, обеспечивающим их синхронное перемещение в противоположные стороны в направлении, перпендикулярном оси вала, 657292

На верхней плите поворотно относительно оси, перпендикулярной ее поверхности, установлен стол, на который нанесена координатная сетка, а к опоре вала прикреплен флажок с противовесом для

-отсчета координаты центра тяжести.

На валу установлен фиксатор положения равновесия.

На фиг. 1 показано предпагаемое усгройство; на фиг. 2 - разрез А-А на

10 фиг. 1;на фиг. 3 и 4- принцип рабож уст ройства

На раме 1, укрепленной на валу 2 при помощи шарикоподшипников 3, помещены

3$ плиты одинакового веса: верхняя 4 и нижняя плита-балансир 5, которые- можно перемещать по раме 1 в направлении, перпендикулярном оси вала, причем плиты перемещаются в противоположных направлениях на равные расстояния относительно оси симметрии. Такая кинематика конструкции устройства позволяет исключить вес плит при определении aempa тяжес -. ти тела, 2S

Йействительно, координата центра тяжести при перемещении двух плит одинакового веса на расстояние Х относительно оси симметрии определяется из соотношения

30 Р;х„р„(x + х>+pух -a,>ó

Е Р1 г о, r.е. не изменится и при определении коор3$ динат центра тяжести в расчет приниматься не будет.

К плите 4 и плите-балансиру 5 жестко прикреплены рейки 6 и 7 соответственно, которые соединены с рамой 1 конструкгив-

Ф Ф 40 ным соединением ласточкин хвост, что дает возможность плитам 4 и 5 перемещаться по раме 1, причем такое конструктивное соединение наиболее приемлемо дпя относительно тяжелых тел, а при

4$ определении. центра тяжести легких тел такое соединение может быть выполнено на шарикоподшипниках. Вся эта конструкция помещена в корпус 8, в котором укреплен свободно вращающийся вал 2 таким образом, что верхняя плита 4 будет находиться над стенками корпуса, либо вал 2 может быть укреплен на опорах.

На- валу 2 жестко укреплена шестерня, которая входит в зацепление с рейками

6 s 7, дальше будет рассмотрен первый вариант, На валу 2 укреплена рукоятка 9, при помощи которой осуществляют вращение вала 2, Подвижно на валу 2 укреплен фиксатор 10, который проходит в"отверс. тие корпуса 8 и входит в специальное гнездо 11 рамы 1. К стенке корпуса

8 прикреплен флажок 12 с противовесом, который независимо, or положения корпуса будет занимать вертикальное положение. При помощи флажка 12 производят отсчет координат по координатной сетке

13, нанесенной на плиту 4. Для удобств. определения координат центра тяжести на плите 4 можно поворотно укрепить стол

14 таким образом, чтобы его можно было поворачивать вокруг оси, перпендикулярной его плоскости, в этом случае шкала 13 будет нанесена на стол 14, но суммарный вес плиты 4 и стола 14 по-прежнему должен быть равен весу плиты 5.

Ilesrp тяжести тела определяют следующим образом.

Тело 15 (фиг. 4), например прибор, помещают на плиту 4 и совмещают одну из сторон прибора с осью Y координатной сетки 1 3. Плита 4 наклоняется на некоторый угол (при этом фиксатор 10 выведен из гнезда 11) до соприкосновения с корпусом 8. Вращением рукоятки 9 поворачивают вал 2 и жестко закрепленную на нем шестерню, которая своими зубьями смещает относительно рамы 1 рейки 6 и

7 в разные стороны, при этом рейки 6 и

7 движутся по пазам рамы 1 вместе с плитами 4 и 5. Поворот рукоятки 9 продолжают до тех пор, пока центр тяжести тела 15 не пересечет вертикальной плоскости, проходящей через вал 2 В этот момент. рама 1 повернется на подшипниках 3 относительно вала 2 и займег горизонтальное положение, этот момент регистрируется фиксатором 10.

Затем флажком 12 отмечают расстояние на координатной сетке, на которое переместилась плита 4, например, в сантиметрах. Затем тело 15 поворачивают на любой другой угол или в случае, когда . определяют центр тяжести пвыбора, удобнее поворачивать его На 90, гак как плоскости прибора расположены под углом о

90 одна к другой, и снова находят линию, проходящую через центр тяжести.

Пересечение линий дает сведения о положении центра тяжести в плоскости. linn пространственного определения положения центра тяжести прибор ставят на другую плоскость, перпендикулярную предыдущей, и определяют положение центра тяжести в этой плоскости. Пересечение двух перпендикуляров K этим плоскостям в точках

657292 координат найденного центра тяжести дает его пространственное расположение.

Предлагаемое устройство просто по конструкции, позволяет непосредственно в линейных размерах определять положение 5 центра тяжести тела, удобно в эксплуатации и в зависимости or величины исслею дуемого тела может быть выполнено в настольном варианте.

10 формула изобретения

Устройство для определения центра тяжести тел сложной конфигурации, содержа-1$

mee раму, укрепленную на горизонтально расположенном валу, вращающемся в опорах, ось которого лежит в плоскости рамы, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, на противополож- 20 ных поверхностях рамы параллельно одна другой укреплены плиты одинакового веса, связанные со средством обеспечивающим их синхронное перемещение в противоположные стороны в направлении, перпендикулярном оси вала.

2, Устройство по п 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на верхней плите пово ротно относительно оси, перпендикулярной ее поверхности, установлен стол, на который нанесена координатная сетка, а к опоре вала прикреплен флажок с противовесом для отсчета координаты центра тяжести.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что на валу установлен фиксатор положения равновесия.

Источники информации, принятые вб внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

% 246142, кл. 6 О1 Ф 1/12, 1968, 2. Авторское свидетельство

% 80915, кл. G 01 тп1/12, 1949.

3, Авторское свидетельство

J4 246153, кл, G 01 m 1!12, 1968, 657292

Составитель И, Богданова

Редактор Л. Батанова Техред М. Петко Корректор П. Макаревич

Заказ 1781/40 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4