JPS6019448B2 - 測定物体へ働く流動媒体の力およびモ−メントの測定装置 - Google Patents
測定物体へ働く流動媒体の力およびモ−メントの測定装置Info
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- JPS6019448B2 JPS6019448B2 JP52064056A JP6405677A JPS6019448B2 JP S6019448 B2 JPS6019448 B2 JP S6019448B2 JP 52064056 A JP52064056 A JP 52064056A JP 6405677 A JP6405677 A JP 6405677A JP S6019448 B2 JPS6019448 B2 JP S6019448B2
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- guide
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
- G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
- G01M9/062—Wind tunnel balances; Holding devices combined with measuring arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数の分力あるいはモーメントの方向の移動
を可能にする支承装置で設けられかつこれらの方向の各
々において動力測定装置によって保持されている載物台
をもつ、測定物体へ働く流動媒体の力およびモーメント
の測定装置に関する。
を可能にする支承装置で設けられかつこれらの方向の各
々において動力測定装置によって保持されている載物台
をもつ、測定物体へ働く流動媒体の力およびモーメント
の測定装置に関する。
米国特許第３６１３４４３号は、この種の装置を示し
、その装置では敦物台が支持面と固定結合されておりか
つ、支持面が複数の立ち足状部材によって極めて強固な
非弾性測定値送信器の装置で支持される。最下の平面と
してベースならびにその上にある第２装置も同様、それ
ぞれ多数の測定値送信器を備える一方、載物台平面が回
転円板モータおよび中間歯車をもつなを１つの球面軸受
装置を必要とする。公知の装置ではできるだけ強固な構
造へ重点が置かれる。本発明の課題は、戦物台がすべて
の方向に自由に移動可能であり、各々の方向に対して唯
１個の動力測定装置しか必要とせずまた個々の動力測定
装置の相反する影響が防止されるように始めに述べた種
類の装置を構成することにある。
、その装置では敦物台が支持面と固定結合されておりか
つ、支持面が複数の立ち足状部材によって極めて強固な
非弾性測定値送信器の装置で支持される。最下の平面と
してベースならびにその上にある第２装置も同様、それ
ぞれ多数の測定値送信器を備える一方、載物台平面が回
転円板モータおよび中間歯車をもつなを１つの球面軸受
装置を必要とする。公知の装置ではできるだけ強固な構
造へ重点が置かれる。本発明の課題は、戦物台がすべて
の方向に自由に移動可能であり、各々の方向に対して唯
１個の動力測定装置しか必要とせずまた個々の動力測定
装置の相反する影響が防止されるように始めに述べた種
類の装置を構成することにある。
この課題は、本発明によると載物台が第１案内装置にお
いて複数の液圧軸受で垂直方向に案内されかつひずみ計
動力変換器をもって第１案内装置と結合されており、第
１案内装置が自体第２案内装置の複数の液圧軸受で摺動
支持されており、従って第１案内装置が水平面で任意の
方向に移動を行なうことができるようにし、第１案内装
置が複数のひずみ計動力変換器を介して２つの方向に第
２案内装置と結合されており、この第２案内装置が自体
の側で複数の液圧装置をもって第３案内装置で支持され
ており、従って第２案内装置が中心点のまわりにあらゆ
る方向に向って球面状に揺動運動を行なうことができる
ようにし、第２案内装置が複数のひずみ動力変換器を用
いて連続してほぼ垂直になっておりかつそれらの交差点
が中心点を通っている２つの平面において第３案内装置
と結合されており、この案内装置が自体固定して設けら
れていることによって解決される。
いて複数の液圧軸受で垂直方向に案内されかつひずみ計
動力変換器をもって第１案内装置と結合されており、第
１案内装置が自体第２案内装置の複数の液圧軸受で摺動
支持されており、従って第１案内装置が水平面で任意の
方向に移動を行なうことができるようにし、第１案内装
置が複数のひずみ計動力変換器を介して２つの方向に第
２案内装置と結合されており、この第２案内装置が自体
の側で複数の液圧装置をもって第３案内装置で支持され
ており、従って第２案内装置が中心点のまわりにあらゆ
る方向に向って球面状に揺動運動を行なうことができる
ようにし、第２案内装置が複数のひずみ動力変換器を用
いて連続してほぼ垂直になっておりかつそれらの交差点
が中心点を通っている２つの平面において第３案内装置
と結合されており、この案内装置が自体固定して設けら
れていることによって解決される。
互いに共鰯しかつ複数の液圧軸受をもつ３つの案内装置
の使用によって実際上目由にかつ摩擦のない戦物台の移
動が生じる。
の使用によって実際上目由にかつ摩擦のない戦物台の移
動が生じる。
複数の動力測定装置が戦物台と第１案内装置との間また
はそれらの案内装置の間でしか必要でないから、３つの
ひずみ計動力変換器が正確な測定にとって十分である。
上記装置の好しし、実施例は上記支持装置の敷物台の配
置にあり、上記配置は、３次元の座標系の互に直交する
３本の軸線方向にこの敷物台を移動させるものである。
本発明によるこの装置の設計において、支承装置を有す
る上記載物台がＪ定中心点のまわりに総ゆる側の旋回運
動を許容する３個の軸受に設けられ、上記支持装置は、
交叉線で該中心点と交わる２平面内で応力測定装置の各
々によって保持されている。
はそれらの案内装置の間でしか必要でないから、３つの
ひずみ計動力変換器が正確な測定にとって十分である。
上記装置の好しし、実施例は上記支持装置の敷物台の配
置にあり、上記配置は、３次元の座標系の互に直交する
３本の軸線方向にこの敷物台を移動させるものである。
本発明によるこの装置の設計において、支承装置を有す
る上記載物台がＪ定中心点のまわりに総ゆる側の旋回運
動を許容する３個の軸受に設けられ、上記支持装置は、
交叉線で該中心点と交わる２平面内で応力測定装置の各
々によって保持されている。
同様に本発明による装置の好しし、構成の場合、上記
載物台と該旋回自在の軸受が複数の流体静力学的軸受を
備えている。このため上記装置が実際上摩擦がなく遊隙
もなしに誘導でき更にこの軸受の誘導されたる複数槌動
機素の間に高い減衰作用が発生する。上記装置の特に簡
単にして合理的な構造は、上記載物台が垂直方向運動を
許容する第１案内装置で支持されることと、上記第１案
内装置が水平運動を許容する第２案内装置で支持される
ことと、上記載物台が垂直方向に応力測定装置を経て第
１案内装置と結合されることと、第１案内装置が上記水
平面内の異なる両方向に各応力測定装置を介して自体固
定されて設けられる第２案内装置と結合されていること
によって達成される。
載物台と該旋回自在の軸受が複数の流体静力学的軸受を
備えている。このため上記装置が実際上摩擦がなく遊隙
もなしに誘導でき更にこの軸受の誘導されたる複数槌動
機素の間に高い減衰作用が発生する。上記装置の特に簡
単にして合理的な構造は、上記載物台が垂直方向運動を
許容する第１案内装置で支持されることと、上記第１案
内装置が水平運動を許容する第２案内装置で支持される
ことと、上記載物台が垂直方向に応力測定装置を経て第
１案内装置と結合されることと、第１案内装置が上記水
平面内の異なる両方向に各応力測定装置を介して自体固
定されて設けられる第２案内装置と結合されていること
によって達成される。
別の長所としては、本発明によると上記第２案内装置が
自体一定の中心点のまわりに総ゆる側の旋回運動を許容
する第３案内装置で支持されることと、上記第２案内装
置は交叉線で上記旋回中心点を交わる２個の平面内で各
応力測定装置を介して自体固定して配設される第３案内
装置と結合されることによって生ずる。
自体一定の中心点のまわりに総ゆる側の旋回運動を許容
する第３案内装置で支持されることと、上記第２案内装
置は交叉線で上記旋回中心点を交わる２個の平面内で各
応力測定装置を介して自体固定して配設される第３案内
装置と結合されることによって生ずる。
本装置の場合応力測定装置として公知のように圧縮また
は引張りへ働ら〈、例えば電気機械式測定値発信器、例
えばひずみ計動力変換器または圧電式動力変換器を設け
ることによって便利に使用される。
は引張りへ働ら〈、例えば電気機械式測定値発信器、例
えばひずみ計動力変換器または圧電式動力変換器を設け
ることによって便利に使用される。
測定すべき物体を確動的連結させまた上記物体が測定す
べき分力を導入する戦物台を設けることならびにリンク
装置、変換器装置、牽引ワイヤ装置を用いる代りに本発
明により適当な機能平面内の方向に一定の液圧支持装置
の戦物台の運動を許容する配置によるベクトル力の分解
は、多数の分力を分解しかつ測定する本発明による装置
を著しく簡単な構造にさせる結果となる。
べき分力を導入する戦物台を設けることならびにリンク
装置、変換器装置、牽引ワイヤ装置を用いる代りに本発
明により適当な機能平面内の方向に一定の液圧支持装置
の戦物台の運動を許容する配置によるベクトル力の分解
は、多数の分力を分解しかつ測定する本発明による装置
を著しく簡単な構造にさせる結果となる。
構造全体において、昇りの長所として最良の動力学的挙
動と高い精度の場合この構造体が最適の強度が与えられ
ることになる。
動と高い精度の場合この構造体が最適の強度が与えられ
ることになる。
上記風洞内の測定中郷定装置全体の一定鞠線のまわりに
回転または正確に決定できる中心点のまわりに総ゆる側
の球面状旋回の如き任意の測定機能が別の軸線のまわり
の各種のモーメントの測定と共に容易に組み合わせられ
る。固定された物体を有する装置全体の流れ断面内の３
次元的移動も直ちにできる。これが本発明の完全に重要
な利点である。更に測定すべき物体の取付けまたは取外
ずしは簡単、厄介でなく、時間を要せず従って実施に当
るオペレータには特別な教育または専門知識を必要とし
ない。
回転または正確に決定できる中心点のまわりに総ゆる側
の球面状旋回の如き任意の測定機能が別の軸線のまわり
の各種のモーメントの測定と共に容易に組み合わせられ
る。固定された物体を有する装置全体の流れ断面内の３
次元的移動も直ちにできる。これが本発明の完全に重要
な利点である。更に測定すべき物体の取付けまたは取外
ずしは簡単、厄介でなく、時間を要せず従って実施に当
るオペレータには特別な教育または専門知識を必要とし
ない。
以下添附図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図において戦物台１は、第１案内装置３の流体静力
学的軸受２を用いて摺敷自在に支承させ、従ってこの載
物台が垂直方向Ｚに移動できる。
学的軸受２を用いて摺敷自在に支承させ、従ってこの載
物台が垂直方向Ｚに移動できる。
しかも敷物台１は「垂直方向Ｚにひずみ計動力変換器４
および応力伝達機構として設けたレバー装置５によって
保持させてある。第１案内装置３は、この装置側で第２
案内装置８の流体静力学的軸受６によって摺敷自在に支
承させこのため第１案内装置は、一定水平面内で任意の
方向に移動することができる。
および応力伝達機構として設けたレバー装置５によって
保持させてある。第１案内装置３は、この装置側で第２
案内装置８の流体静力学的軸受６によって摺敷自在に支
承させこのため第１案内装置は、一定水平面内で任意の
方向に移動することができる。
しかもこの案内装置３は、複数ひずみ計動力変換器７，
７′（それのうち図面の平面内で７のみしか見えない）
を用いて例えば本図の上方部分の複数ベクトルＸとＹと
によって示すように一定水平面内の各種の方向に第２案
内装置８と連結させてある。第２案内装置８は、本装置
側で固定させてある。第２図は風洞１川ことりつけられ
る測定物体９を載遣した載物台の原理図を示す。この測
定物体９は、図示せる例の場合自動車の車体のモデルで
ある。上記風洞１０の気流の方向を複数本の矢印１１で
示してある。第３図の場合載物台１２には、航空機のモ
デルの形状の気流モデル１３をこの敷物台に確動的に連
結してあるところを示している。
７′（それのうち図面の平面内で７のみしか見えない）
を用いて例えば本図の上方部分の複数ベクトルＸとＹと
によって示すように一定水平面内の各種の方向に第２案
内装置８と連結させてある。第２案内装置８は、本装置
側で固定させてある。第２図は風洞１川ことりつけられ
る測定物体９を載遣した載物台の原理図を示す。この測
定物体９は、図示せる例の場合自動車の車体のモデルで
ある。上記風洞１０の気流の方向を複数本の矢印１１で
示してある。第３図の場合載物台１２には、航空機のモ
デルの形状の気流モデル１３をこの敷物台に確動的に連
結してあるところを示している。
戦物台１２は、第１図の装置の場合のように第１案内装
置１５の複数流体静力学的軸受１４で摺動自在に支承さ
せ、従ってこの萩物台が完全に垂直方向の移動すること
ができる。また本敷物台は、ひずみ計動力変換器１６を
用いレバー杵１７によって第１案内装置１５と連結させ
てある。第１案内装置１５は、この装置側で第２案内装
置１８の複数流体静水力学的軸受によって支承させ、従
って第１案内装置が水平面内の任意の方向に移動できる
。しかも本装置は、複数ひずみ計動力変換器１９，１９
′（それらのうち本図の平面内では１９しか見えない）
を介して２つの方向Ｘ，Ｙに第２案内装置と連結させて
ある。上記第２案内装置は、自体で第３案内装置２１の
複数流体静水力学的軸受２０支承させ、従って第２案内
装置は、図示せる例の場合戦物台１２の軸線上にある中
心点Ｍのまわりの旋回運動を総ゆる方向に向って球面状
に実施できる。しかも上記第２案内装置が自由運動で阻
止され、というのはこの装置は複数ひずみ計変換器２２
，２２′（しかしそれら変換器のうち第３図では２２の
みしか見えず従ってこれのみ示してあり）によってほぼ
互に直交しており、交叉線が図示せる実施例では上記中
点Ｍを通る２個の平面内で第３案内装置２１と連結され
るからである。上記第３案内装置２１は本装置側で固定
されている。第３図による測定配置にすると力のベクト
ル×，ＹとＺ従って各任意に配向せる力をそれぞれ一定
空間内で測定でき、補助的に垂直軸線のまわりのトルク
Ｍ．ならぴ水平軸線のまわりのトルク地を測定できる。
置１５の複数流体静力学的軸受１４で摺動自在に支承さ
せ、従ってこの萩物台が完全に垂直方向の移動すること
ができる。また本敷物台は、ひずみ計動力変換器１６を
用いレバー杵１７によって第１案内装置１５と連結させ
てある。第１案内装置１５は、この装置側で第２案内装
置１８の複数流体静水力学的軸受によって支承させ、従
って第１案内装置が水平面内の任意の方向に移動できる
。しかも本装置は、複数ひずみ計動力変換器１９，１９
′（それらのうち本図の平面内では１９しか見えない）
を介して２つの方向Ｘ，Ｙに第２案内装置と連結させて
ある。上記第２案内装置は、自体で第３案内装置２１の
複数流体静水力学的軸受２０支承させ、従って第２案内
装置は、図示せる例の場合戦物台１２の軸線上にある中
心点Ｍのまわりの旋回運動を総ゆる方向に向って球面状
に実施できる。しかも上記第２案内装置が自由運動で阻
止され、というのはこの装置は複数ひずみ計変換器２２
，２２′（しかしそれら変換器のうち第３図では２２の
みしか見えず従ってこれのみ示してあり）によってほぼ
互に直交しており、交叉線が図示せる実施例では上記中
点Ｍを通る２個の平面内で第３案内装置２１と連結され
るからである。上記第３案内装置２１は本装置側で固定
されている。第３図による測定配置にすると力のベクト
ル×，ＹとＺ従って各任意に配向せる力をそれぞれ一定
空間内で測定でき、補助的に垂直軸線のまわりのトルク
Ｍ．ならぴ水平軸線のまわりのトルク地を測定できる。
従ってこの測定装置の構造は、見れば判るように、コン
パクトで、一見して判るように合理的である。
パクトで、一見して判るように合理的である。
本発明は、図示せる例で可能であるのみならず、構造上
適宜変更させることができ、また総て上記種類の装置は
、それらが添附特許請求の範囲の任意の１項に抵触する
限り、本発明の範囲に属することは自明である。
適宜変更させることができ、また総て上記種類の装置は
、それらが添附特許請求の範囲の任意の１項に抵触する
限り、本発明の範囲に属することは自明である。
第１図は、複数の分力測定装置の部分断面にした正面図
。 第２図は、風洞の測定物体を支持する載物台の部分断面
にした正面図。第３図は、他の複数分力ならび複数トル
ク測定装置の部分断面にした正面図。１，１２・・・・
・・敷物台、２／３，６／８，１４／１５，１７／１８
……支持装置、４，７，１６，１９・・・・・・動力変
換器、９，１３・・・・・・測定物体。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３
。 第２図は、風洞の測定物体を支持する載物台の部分断面
にした正面図。第３図は、他の複数分力ならび複数トル
ク測定装置の部分断面にした正面図。１，１２・・・・
・・敷物台、２／３，６／８，１４／１５，１７／１８
……支持装置、４，７，１６，１９・・・・・・動力変
換器、９，１３・・・・・・測定物体。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３
Claims (1)
- １ 複数の分力あるいはモーメントの方向に移動を可能
にする支承装置で設けられかつこれらの方向の各々にお
いて動力測定装置によつて保持されている載物台をもつ
、測定物体へ働く流動媒体の力および／あるいはモーメ
ントの測定装置において、 載物台１２が第１案内装置
１５において複数の液圧軸受１４で垂直方向に案内され
かつひずみ計動力変換器１６をもつて第１案内装置１５
と結合されており、第１案内装置１５が自体第２案内装
置１８の複数の静液圧軸受１７′で摺動して支承され、
従つて第１案内装置が水平面で任意の方向に移動を行な
うことができるようにし、第１案内装置１５が複数のひ
ずみ計動力変換器１９，１９′を介して２つの方向Ｘ，
Ｙに第２案内装置１８と結合されており、この第２案内
装置１８が自体の側で複数の液圧軸受２０をもつて第３
案内装置２１で支承され、従つて第２案内装置が中心点
Ｍのまわりにあらゆる方向に向つて球面状に揺動運動を
行なうことができるようにし、第２案内装置１８が複数
のひずみ計動力変換器２２，２２′を用いて２つの連続
してほぼ垂直になつておりかつそれらの交差線が中心点
Ｍを通つている平面において第３案内装置２１と結合さ
れており、この第３案内装置２１が自体固定して設けら
れていることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2624647A DE2624647C2 (de) | 1976-06-02 | 1976-06-02 | Vorrichtung zum Messen der auf ein Meßobjekt wirkenden Kräfte und Momente eines strömenden Mediums |
| DE2624647.9 | 1976-06-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52147479A JPS52147479A (en) | 1977-12-07 |
| JPS6019448B2 true JPS6019448B2 (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=5979574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52064056A Expired JPS6019448B2 (ja) | 1976-06-02 | 1977-06-02 | 測定物体へ働く流動媒体の力およびモ−メントの測定装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4112752A (ja) |
| JP (1) | JPS6019448B2 (ja) |
| CA (1) | CA1077299A (ja) |
| CH (1) | CH612504A5 (ja) |
| DE (1) | DE2624647C2 (ja) |
| FR (1) | FR2353843A1 (ja) |
| GB (1) | GB1587293A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233451U (ja) * | 1985-08-16 | 1987-02-27 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4522074A (en) * | 1981-11-07 | 1985-06-11 | Pfister Gmbh | Apparatus for measuring several force components |
| DE3240713A1 (de) * | 1981-11-07 | 1983-05-19 | Pfister Gmbh, 8900 Augsburg | Vorrichtung zum messen mehrerer kraftkomponenten |
| DE3510499A1 (de) * | 1984-04-02 | 1985-10-10 | Pfister Gmbh, 8900 Augsburg | Kraftmesseinrichtung |
| EP0168508A1 (de) * | 1984-07-14 | 1986-01-22 | Carl Schenck Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Momenten bei aerodynamischen Messungen an Fahrzeugen auf Windkanalwaagen |
| US4604903A (en) * | 1985-02-28 | 1986-08-12 | The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics & Space Administration | Two-axis, self-nulling skin friction balance |
| DE3508937A1 (de) * | 1985-03-13 | 1986-09-18 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln | Simulator fuer aerodynamische untersuchungen an modellen im windkanal |
| DE3528727A1 (de) * | 1985-08-09 | 1987-02-12 | Pfister Gmbh | Einrichtung zur zerlegung von vektorkraeften |
| EP0520081A1 (de) * | 1991-06-28 | 1992-12-30 | Carl Schenck Ag | Vorrichtung zur Bestimmung von Kräften und Momenten |
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| SE9602380L (sv) * | 1996-06-17 | 1997-11-10 | Gustav Ingmar Johnson | Referensvåg för kalibrering av vindtunnelvågar |
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| JP5650050B2 (ja) * | 2011-05-09 | 2015-01-07 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 空気ばねを用いた磁気浮上式鉄道車両の振動模擬実験装置 |
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| US10520379B2 (en) | 2016-09-30 | 2019-12-31 | Ahmic Aerospace, LLC | Wall shear sensors with multiple independent flexures and measurement systems including the wall shear sensors |
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| NL2023990B1 (en) | 2019-10-10 | 2021-06-17 | Dimple Ip B V | Fluid drag measuring method and device |
Family Cites Families (4)
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