RU2158906C1 - Способ определения момента инерции тела - Google Patents
Способ определения момента инерции тела Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158906C1 RU2158906C1 RU99106631A RU99106631A RU2158906C1 RU 2158906 C1 RU2158906 C1 RU 2158906C1 RU 99106631 A RU99106631 A RU 99106631A RU 99106631 A RU99106631 A RU 99106631A RU 2158906 C1 RU2158906 C1 RU 2158906C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inertia
- tape
- bodies
- moments
- determination
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Способ предназначен для определения моментов инерции как тел вращения, так и других тел методом их колебаний в системе с упругими связями. Исследуемое тело охватывают по одной из его поверхностей гибкой нерастяжимой лентой, закрепляют ее на теле от проскальзывания и соединяют с одним упругим элементом и с массой или с другим упругим элементом, создают усилие предварительного натяжения ленты, согласовывая амплитуду колебаний с величиной этого усилия из условия поддержания растягивающих напряжений в ленте в любой фазе колебаний. Способ позволяет существенно расширить возможности определения моментов инерции, в первую очередь труднодоступных, тяжелых и крупногабаритных маховиков, колес, роторов, исключая необходимость их демонтажа и взвешивания. 4 ил.
Description
Техническое решение относится к области испытаний машин и механизмов и может быть использовано для определения моментов инерции как тел вращения, так и других.
Известны способы определения моментов инерции тел методом их колебаний в системе с упругими связями.
Известен, в частности, способ определения момента инерции тела на качающейся платформе, один край которой снабжен осью качания, а другой - опирается на пружины сжатия [1], с. 177-178. Способ заключается в том, что тело закрепляют на этой платформе так, чтобы его ось, относительно которой определяют момент инерции, была параллельна оси качания платформы, и приведя систему в режим свободных упругих колебаний, измеряют их период, после чего по известным жесткости пружин, периоду колебаний, а также моменту инерции платформы и расстоянию между осями тела и платформы определяют момент инерции исследуемого тела.
Известен также способ определения момента инерции тела посредством его подвешивания на нижнем конце вертикального упругого стержня так, чтобы ось тела совпадала с осью стержня [1], с. 67-69. Способ реализуется путем закрутки стержня вокруг его оси на первоначальный угол, после чего систему освобождают и она переходит в режим свободных упругих колебаний, период которых измеряют, и затем по известным жесткости стержня и периоду колебаний определяют момент инерции исследуемого тела.
Все три вышеописанных способа имеют существенным недостатком необходимость демонтировать исследуемые тела с их опор, на которых они функционируют в машинах или механизмах.
Наконец, известен способ определения момента инерции тела без его демонтажа с опор посредством крутильных колебаний в системе с упругим горизонтальным торсионом, который одним концом через переходную муфту присоединяют к торцу исследуемого тела (колесу автомобиля), а другим - к заделке, связанной с опорой [2]. Указанный способ принят в качестве прототипа.
Применение этого способа связано с неудобством располагать значительным рабочим пространством для размещения горизонтального торсиона и со сложностью устройства заделки торсиона, положение которого должно регулироваться в широких пределах по горизонтали и вертикали, в зависимости от размеров исследуемых тел. Главным недостатком способа является невозможность его применения к телам, у которых отсутствует доступ для торцевого присоединения торсиона, например в случае беговых барабанов стендов для испытания автомобилей и автомобильных шин.
Решаемой задачей является упрощение определения моментов инерции тел методом их колебаний в системе с упругими связями за счет облегчения подготовительных операций, требующих изготовления переходных деталей и трудоемких приспособлений, а также расширение сферы применения метода за счет появления возможности применять его к труднодоступным телам вращения (в том числе, к тяжелым барабанам, маховикам, роторам и др.) в системах машин, стендов и механизмов, без необходимости полной или частичной их разборки.
Для решения указанной задачи определения момента инерции тела методом его колебаний в системе с упругими связями тело охватывают по одной из его поверхностей гибкой нерастяжимой лентой, закрепляют ее на теле от проскальзывания и соединяют по меньшей мере с одним упругим элементом и по меньшей мере с одной массой, при этом согласуют усилие предварительного натяжения ленты и амплитуду колебаний из условия поддержания в ней растягивающих напряжений в любой фазе колебаний.
Упругие элементы могут быть присоединены к обоим концам ленты, при этом в качестве единственной массы колебательной системы может быть использована масса исследуемого тела.
На фиг. 1 показана схема, в соответствии с которой лента, охватывающая исследуемое тело, соединена с упругим элементом пружиной растяжения и с массой.
На фиг. 2 - то же, с иным расположением пружины.
На фиг. 3 показан вариант, при котором в качестве единственной массы системы используют массу исследуемого тела.
На фиг. 4 - то же, с иным расположением упругих элементов.
Способ определения момента инерции тела осуществляется следующим образом. Тело 1 (фиг. 1) охватывают по одной из его поверхностей гибкой нерастяжимой лентой 2 и закрепляют ее на теле от проскальзывания штифтом 3. Один конец ленты соединяют с упругим элементом 4, а к другому подвешивают дополнительную массу 5, создавая предварительное растяжение упругого элемента 4 и соответствующее натяжение ленты, достаточное для осуществления колебаний системы, амплитуду которых выбирают так, чтобы в любой фазе колебаний лента была нагружена растягивающими усилиями. Это достигается тем, что для создания первоначального импульса колебаний тело поворачивают в сторону упругого элемента, позволяя последнему сжаться до некоторой длины, при которой в соединенном с ним участке ленты еще будут поддерживаться растягивающие усилия. По завершении первоначального отклонения системы от равновесного состояния ей дают свободу колебаний, которые ввиду относительной малости рассеивания энергии трения в подшипниках оси тела и аэродинамических сопротивлений системы, а также малого внутреннего гистерезиса в упругом элементе приобретают характер изохронных. В процессе упругих колебаний системы подсчитывают их период, например, с помощью неподвижного фотоэлектрического датчика и рефлектора, закрепленного на теле или ленте. Затем, определив любым из известных способов жесткость упругого элемента, подсчитывают момент инерции J тела по формуле:
где c - жесткость пружины,
T - период колебаний,
G - вес присоединенной массы, равный сумме весов дополнительной массы и приведенного веса части пружины, принимающей участие в колебаниях,
R - радиус тела в местах схода ленты,
g - ускорение силы тяжести.
где c - жесткость пружины,
T - период колебаний,
G - вес присоединенной массы, равный сумме весов дополнительной массы и приведенного веса части пружины, принимающей участие в колебаниях,
R - радиус тела в местах схода ленты,
g - ускорение силы тяжести.
Благодаря применению гибкой ленты 2 взаимное расположение дополнительной массы 5 и упругого элемента 4 можно изменять применительно к конфигурации свободного пространства вокруг исследуемого тела 1, как это показано в качестве примера на фиг. 2. Решение той же задачи упрощается, особенно для крупногабаритных и тяжелых тел (например, для беговых барабанов испытательных стендов диаметром свыше 1,5 м и весом более 1 т) посредством того, что в качестве единственной массы колебательной системы используют массу исследуемого тела, а для предварительного натяжения ленты и поддержания в ней во время колебаний растягивающих напряжений к ленте присоединяют второй упругий элемент, как это показано на фиг. 3. В этом случае при больших потребных усилиях предварительное натяжение ленты может быть облегчено применением натяжного устройства любой известной конструкции, например винтового механизма 6 (см. фиг. 3).
В этом варианте способа так же, как и в предыдущем, взаимное расположение элементов колебательной схемы удобно изменять применительно к конфигурации свободного пространства вокруг исследуемого тела, например, так, как это показано на фиг. 4. В остальном способ реализуется подобно описанному выше и проиллюстрированному фигурами 1 и 3.
Способ может быть применен в различных отраслях машино- и приборостроения во всех случаях, когда для изучения динамики при работе и испытаниях машин, механизмов и двигателей необходимо располагать моментами инерции их деталей. В первую очередь, способ может быть использован в тех случаях, когда демонтаж тяжелых и крупногабаритных тел (маховых масс, барабанов и др.) невозможен, а доступ к ним осложнен малым свободным пространством.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно расширить возможности определения моментов инерции как тел вращения - тяжелых маховиков, колес, роторов, так и других тел без их демонтажа и взвешивания.
Источники информации
1. М. М.Гернет, В.Ф.Ратобыльский. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969.
1. М. М.Гернет, В.Ф.Ратобыльский. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969.
2. H. Walson, T.Buckley, H.Marks. Test Procedures for the Evaluation of Aerodynamic Drag on Full-Scale Vehicles in Windy Environments. SAE 760106, 1976, page 378.
Claims (1)
- Способ определения момента инерции тела методом его колебаний в системе с упругими связями, отличающийся тем, что тело охватывают по одной из его поверхностей гибкой нерастяжимой лентой, закрепляют ее на теле от проскальзывания и соединяют один конец ленты с упругим элементом, а другой конец ленты - со вторым упругим элементом или с массой, при этом создают усилие предварительного натяжения ленты, после чего согласуют с его величиной амплитуду колебаний из условия поддержания растягивающих напряжений в ленте в любой фазе колебаний.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99106631A RU2158906C1 (ru) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Способ определения момента инерции тела |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99106631A RU2158906C1 (ru) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Способ определения момента инерции тела |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158906C1 true RU2158906C1 (ru) | 2000-11-10 |
Family
ID=20217918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99106631A RU2158906C1 (ru) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Способ определения момента инерции тела |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158906C1 (ru) |
-
1999
- 1999-03-30 RU RU99106631A patent/RU2158906C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103353403B (zh) | 用于汽车悬架测试的六维并联试验台 | |
US20050257606A1 (en) | Powertrain testing apparatus | |
JPH02141642A (ja) | 車の車輪懸架試験装置 | |
WO2001006208A1 (en) | Methods and systems for dynamic force measurement | |
CN203350048U (zh) | 用于汽车悬架测试的六维并联试验台 | |
US5817935A (en) | Apparatus for testing a wheel passing over an obstacle | |
US20100024565A1 (en) | Method of considering the dynamic behavior of a movable member of a machine for performing a wheel fatigue test | |
CN100485339C (zh) | 极转动惯量测试仪用回转体滚轮摆动装置 | |
US6733294B2 (en) | Motorcycle cornering simulator | |
US20110056283A9 (en) | Method for analysing tire vibration characteristics and an apparatus for carrying out said method | |
US20060010965A1 (en) | Device for measuring the inertia tensor of a rigid body | |
US5038619A (en) | Process and an apparatus for testing vehicle stabilizers | |
RU2158906C1 (ru) | Способ определения момента инерции тела | |
Jin et al. | Theoretical calculation and experimental analysis of the rigid body modes of powertrain mounting system | |
RU2102713C1 (ru) | Стенд для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата | |
EP3839469B1 (en) | Rotor balancer | |
RU2052787C1 (ru) | Стенд для динамических испытаний конструкций балочного типа воздушного винта летательного аппарата | |
EP0647843B1 (en) | System for measuring the damping coefficient of vehicle-mounted shock absorbers | |
SU862024A1 (ru) | Стенд дл испытаний опор скольжени турбомашины | |
RU2063012C1 (ru) | Устройство для определения динамических параметров механизма | |
SU1654707A1 (ru) | Стенд дл испытани изделий на линейную и трехстепенную угловую вибрации | |
RU2596032C2 (ru) | Способ определения тензора инерции изделия и стенд для его реализации | |
SU1629765A1 (ru) | Способ определени моментов инерции издели | |
RU2155944C1 (ru) | Способ балансировки автомобильных колес и устройство для его осуществления | |
ES2207664T3 (es) | Neumatico que tiene optimas caracteristicas para el confort de un viaje de un vehiculo, estando representado el neumatico por los parametros de un modelo de neumatico equivalente. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080331 |