RU2332650C1 - Method of determination of body static moment - Google Patents

Method of determination of body static moment Download PDF

Info

Publication number
RU2332650C1
RU2332650C1 RU2006141880/28A RU2006141880A RU2332650C1 RU 2332650 C1 RU2332650 C1 RU 2332650C1 RU 2006141880/28 A RU2006141880/28 A RU 2006141880/28A RU 2006141880 A RU2006141880 A RU 2006141880A RU 2332650 C1 RU2332650 C1 RU 2332650C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
support
reaction
static moment
distance
Prior art date
Application number
RU2006141880/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Андреевич Кочетков (RU)
Александр Андреевич Кочетков
Дмитрий Дмитриевич Корж (RU)
Дмитрий Дмитриевич Корж
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)")
Priority to RU2006141880/28A priority Critical patent/RU2332650C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2332650C1 publication Critical patent/RU2332650C1/en

Links

Abstract

FIELD: metrology.
SUBSTANCE: invention relates to metrology, in particular to methods of determining the body static moment, primarily, that of elongated bodies, and can be used for measurement of the turbine machine blade static moment. The method includes the determination of reaction in the system measuring support, revealing the reference point, fastening the elongated body on the beam and calculation of the body static moment. First, the reaction in the measuring support is measured without fastening the body thereto, and this position is taken to a reference point. Then the body is fastened on the beam between the measuring and fixing supports to allow a two-position fixed location relative to the fixing support. The reaction in the measuring support with the body in the first position is measured. Now the body is moved to the second position to measure the reaction in the measuring support for this position of the body. The body weight "Рл", the centre of gravity grid point a, and static moment Ms relative to the body base surface are calculated. The static moment Mcr of the body relative to any base axis is determined.
EFFECT: wider potentialities of the method.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерений и используется для определения статического момента тел, преимущественно длинномерных, со сложным нерегулярным профилем поперечного сечения, в том числе анизотропных, и может быть использовано для определения статического момента лопаток турбомашин.The invention relates to the field of measurements and is used to determine the static moment of bodies, mainly long ones, with a complex irregular cross-sectional profile, including anisotropic ones, and can be used to determine the static moment of turbomachine blades.

Известен способ определения статического момента лопаток турбин (см. Технология производства паровых и газовых турбин / Н.Я. Бауман, М.И. Яковлев, И.Н. Свечков. М.: Машиностроение, 1973. - 464 с.), в котором фиксируют взвешиваемую лопатку на одном (первом) плече двухплечевого коромысла и устанавливают противовесы на другом (втором) плече. Первое плечо длиной, равной рабочему радиусу установки лопатки, опирается на измерительную платформу весов. Перемещают противовесы вдоль второго плеча, при этом доводят стрелки весов ориентировочно до половины шкалы весов и закрепляют противовесы. Поочередно фиксируют на первом плече коромысла все лопатки пакета и измеряют разность статических моментов лопаток по отношению друг к другу.A known method for determining the static moment of turbine blades (see. Technology for the production of steam and gas turbines / N.Ya. Bauman, M.I. Yakovlev, I.N. Svechkov. M.: Mechanical Engineering, 1973. - 464 S.), in which fix the weighed shoulder blade on one (first) shoulder of the two-arm rocker and install counterweights on the other (second) shoulder. The first shoulder with a length equal to the working radius of the blade installation rests on the measuring platform of the balance. The balances are moved along the second shoulder, while the arrows of the weights are adjusted approximately to half the scale of the scales and the balances are fixed. Alternately, all the blades of the package are fixed on the first arm of the rocker arm and the difference in the static moments of the blades relative to each other is measured.

Однако такой способ имеет ограниченные функциональные возможности, так как не позволяет определить абсолютное значение статического момента тела (лопатки) относительно любой базовой оси.However, this method has limited functionality, since it does not allow to determine the absolute value of the static moment of the body (scapula) relative to any base axis.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, реализованный в устройстве для измерения статического момента лопаток (тел) (см. патент РФ №2204117, МПК7 G01M 1/12, опубл. 2003 г.), в котором измеряют реакцию в одной из двух опор измерительной системы (балки) без закрепленного тела, уравновешивают балку с помощью гирь противовеса и это положение принимают за ноль отсчета, закрепляют тело на балке на рабочем радиусе установки консольно относительно опор, измеряют реакцию в той же опоре и вычисляют абсолютное значение статического момента тела (лопатки).The closest in technical essence to the present invention is a method implemented in a device for measuring the static moment of blades (bodies) (see RF patent No. 2204117, IPC 7 G01M 1/12, publ. 2003), in which the reaction is measured in one of two supports of the measuring system (beam) without a fixed body, balance the beam using counterweight weights and take this position as zero reference, fix the body on the beam at the working radius of the installation cantilever relative to the supports, measure the reaction in the same support and calculate the absolute value static moment of the body (the blade).

Недостатками такого изобретения являются ограниченные функциональные возможности, так как консольное закрепление тел на разных рабочих радиусах установки увеличивает диапазон нагрузок, действующих на измерительную опору, которые не могут быть измерены с помощью одного типоразмера устройства, и большие габариты, вызванные необходимостью размещения тела на рабочем радиусе установки.The disadvantages of this invention are limited functionality, since the cantilever mounting of bodies at different working radii of the installation increases the range of loads acting on the measuring support, which cannot be measured using one device size, and the large dimensions caused by the need to place the body on the working radius of the installation .

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет определения статического момента тела относительно любой базовой оси, определения абсолютного значения веса и координаты центра тяжести при одной установке тела на одно измерительное устройство.An object of the invention is to expand the functionality of the method by determining the static moment of the body relative to any base axis, determining the absolute value of the weight and the coordinates of the center of gravity with one installation of the body on one measuring device.

Решение поставленных задач достигается тем, что в известном способе определения статического момента тел, включающем измерение реакции в измерительной опоре системы, установление нуля отсчета, закрепление тела на балке и вычисление абсолютного значения статического момента тела, установление нуля отсчета проводят сразу после измерения реакции в измерительной опоре, закрепление тела на балке осуществляют между измерительной и фиксирующей опорами, измеряют реакцию в измерительной опоре при расположении тела в первом положении, соответствующем одному расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, перемещают тело из первого положения во второе, затем измеряют реакцию в измерительной опоре во втором положении, соответствующем другому расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, вычисляют вес Рл тела, координату а центра тяжести и статический момент Мс относительно базовой поверхности тела, статический момент Мcr тела относительно любой базовой оси по соотношениям:The solution of the tasks is achieved by the fact that in the known method for determining the static moment of bodies, including measuring the reaction in the measuring support of the system, setting the zero point, fixing the body on the beam and calculating the absolute value of the static moment of the body, setting the zero point is carried out immediately after measuring the reaction in the measuring support , fixing the body on the beam is carried out between the measuring and fixing supports, measure the reaction in the measuring support when the body is in the first position, respectively existing at one distance from the center of gravity of the body from the fixing support, move the body from the first position to the second, then measure the reaction in the measuring support in the second position, corresponding to another distance of the center of gravity of the body from the fixing support, calculate the weight P l of the body, the coordinate of the center of gravity and static moment M s relative to the base surface of the body, static moment M cr of the body relative to any base axis in terms of:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Mc=bR1-cPл;M c = bR 1 -cP l ;

Мcr=Pл(а+rл),M cr = P l (a + r l ),

где: R1 - величина реакции измерительной опоры в первом положении, соответствующем одному расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, Н;where: R 1 is the reaction value of the measuring support in the first position, corresponding to one distance of the center of gravity of the body from the fixing support, N;

R2 - величина реакции измерительной опоры во втором положении, соответствующем другому расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, Н;R 2 - the magnitude of the reaction of the measuring support in the second position, corresponding to another distance of the center of gravity of the body from the fixing support, N;

b - расстояние между опорами, мм;b is the distance between the supports, mm;

с - расстояние базовой поверхности тела от фиксирующей опоры при первом положении тела, мм;C is the distance of the base surface of the body from the fixing support at the first position of the body, mm;

Δ - расстояние между расположениями базовой поверхности тела, образующееся при расположении тела в первом положении и во втором, мм;Δ is the distance between the locations of the base surface of the body, formed when the body is in the first position and in the second, mm;

rл - расстояние от базовой поверхности тела до любой базовой оси, мм.r l - the distance from the base surface of the body to any base axis, mm

Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором приведена расчетная схема устройства.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, which shows the design diagram of the device.

Устройство содержит основание 1, фиксирующую опору 2, балку 3, тело 4 с центром тяжести 5 и базовой поверхностью 6, измерительную опору 7 в виде датчика силы.The device comprises a base 1, a fixing support 2, a beam 3, a body 4 with a center of gravity 5 and a base surface 6, a measuring support 7 in the form of a force sensor.

Длинномерное тело 4 со сложным нерегулярным профилем поперечного сечения закрепляют на балке 3 между фиксирующей опорой 2 и измерительной опорой 7 таким образом, чтобы базовая поверхность 6 тела 4 была перпендикулярна оси балки 3, а центр тяжести 5 тела 4 имел возможность двухпозиционного фиксированного расположения относительно фиксирующей опоры 2. При этом первое положение характеризуется одним расстоянием центра тяжести 5 тела 4 от фиксирующей опоры 2, а второе - другим.A lengthy body 4 with a complex irregular cross-sectional profile is fixed on the beam 3 between the fixing support 2 and the measuring support 7 so that the base surface 6 of the body 4 is perpendicular to the axis of the beam 3, and the center of gravity 5 of the body 4 has a two-position fixed location relative to the fixing support 2. In this case, the first position is characterized by one distance of the center of gravity 5 of the body 4 from the fixing support 2, and the second by another.

Способ определения статического момента тела заключается в следующем.The method for determining the static moment of the body is as follows.

Первоначально измеряется реакция в измерительной опоре 7 без закрепленного на балке 3 тела 4, и это положение принимается за ноль системы отсчета. Затем закрепляют на балке 3 тело 4 в первом положении между измерительной 7 и фиксирующей 2 опорами. Измеряют реакцию в измерительной опоре 7 при расположении тела 4 в первом положении. Затем перемещают тело 4 из первого положения во второе. Измеряют реакцию в измерительной опоре 7 при расположении тела 4 во втором положении. Вычисляют вес тела Рл по соотношению:Initially, the reaction is measured in the measuring support 7 without the body 4 fixed on the beam 3, and this position is taken as zero of the reference system. Then, the body 4 is fixed on the beam 3 in the first position between the measuring 7 and the fixing 2 supports. Measure the reaction in the measuring support 7 with the location of the body 4 in the first position. Then the body 4 is moved from the first position to the second. Measure the reaction in the measuring support 7 with the location of the body 4 in the second position. Calculate body weight R l according to the ratio:

Figure 00000004
Figure 00000004

где: R1 - величина реакции измерительной опоры в первом положении, соответствующем одному расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, Н;where: R 1 is the reaction value of the measuring support in the first position, corresponding to one distance of the center of gravity of the body from the fixing support, N;

R2 - величина реакции измерительной опоры во втором положении, соответствующем другому расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, Н;R 2 - the magnitude of the reaction of the measuring support in the second position, corresponding to another distance of the center of gravity of the body from the fixing support, N;

b - расстояние между опорами, мм;b is the distance between the supports, mm;

Δ - расстояние между расположениями базовой поверхности тела, образующееся при расположении тела в первом положении и во втором, мм. Затем вычисляется координата центра тяжести а относительно базовой поверхности тела по формулеΔ is the distance between the locations of the base surface of the body, formed when the body is in the first position and in the second, mm Then the coordinate of the center of gravity a is calculated relative to the base surface of the body according to the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где с - расстояние базовой поверхности тела от фиксирующей опоры при первом положении тела, мм.where c is the distance of the base surface of the body from the fixing support at the first position of the body, mm

Статический момент Мс относительно базовой поверхности тела вычисляется по формуле:The static moment M s relative to the base surface of the body is calculated by the formula:

Mс=bR1-cPл.M c = bR 1 -cP l .

Статический момент Мcr тела относительно любой базовой оси определяется по формуле:The static moment M cr of the body relative to any base axis is determined by the formula:

Мcr=Рл(а+rл),M cr = P l (a + r l ),

где rл - расстояние от базовой поверхности тела до любой базовой оси, мм.where r l is the distance from the base surface of the body to any base axis, mm

Использование изобретения расширяет диапазон измерения статических моментов тел разных весов и линейных размеров с помощью одного типоразмера устройства благодаря тому, что нагрузка, действующая на измерительную опору, всегда меньше веса тела, так как оно располагается между опорами. Применительно к определению статического момента лопаток турбомашин использование изобретения дает возможность определять статические моменты всех лопаток любой существующей турбины с помощью одного типоразмера устройства.The use of the invention extends the range of measurement of static moments of bodies of different weights and linear dimensions with one device size due to the fact that the load acting on the measuring support is always less than the weight of the body, since it is located between the supports. In relation to the determination of the static moment of the blades of turbomachines, the use of the invention makes it possible to determine the static moments of all the blades of any existing turbine using a single device size.

Claims (1)

Способ определения статического момента тел, включающий измерение реакции в измерительной опоре системы, установление нуля отсчета, закрепление тела на балке и вычисление абсолютного значения статического момента тела, отличающийся тем, что установление нуля отсчета проводят сразу после измерения реакции в измерительной опоре, закрепление тела на балке осуществляют между измерительной и фиксирующей опорами, измеряют реакцию в измерительной опоре при расположении тела в первом положении, соответствующем одному расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, перемещают тело из первого положения во второе, затем измеряют реакцию в измерительной опоре при расположении тела во втором положении, соответствующем другому расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, вычисляют вес Рл тела, координату а центра тяжести и статический момент Мс относительно базовой поверхности тела, статический момент Мсr тела относительно любой базовой оси по соотношениям:A method for determining the static moment of bodies, including measuring the reaction in the measuring support of the system, setting the zero point, fixing the body on the beam and calculating the absolute value of the static moment of the body, characterized in that setting the zero point is carried out immediately after measuring the reaction in the measuring support, fixing the body on the beam carried out between the measuring and fixing supports, measure the reaction in the measuring support when the body is in the first position, corresponding to one distance of the center of the tie body STI from the fixing supports, move the body from the first position to the second, then the measured response in the measuring support at a body location in the second position corresponding to a different distance of the body's center of gravity from the fixing support, calculated by weight P L body coordinate and center of gravity and static moment M s relative to the base surface of the body, the static moment M cr of the body relative to any base axis in terms of:
Figure 00000006
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009
 где R1 - величина реакции измерительной опоры в первом положении, соответствующем одному расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, Н;where R 1 is the reaction value of the measuring support in the first position, corresponding to one distance of the center of gravity of the body from the fixing support, N; R2 - величина реакции измерительной опоры во втором положении, соответствующем другому расстоянию центра тяжести тела от фиксирующей опоры, Н;R 2 - the magnitude of the reaction of the measuring support in the second position, corresponding to another distance of the center of gravity of the body from the fixing support, N; b - расстояние между опорами, мм;b is the distance between the supports, mm; с - расстояние базовой поверхности тела от фиксирующей опоры при первом положении тела, мм;C is the distance of the base surface of the body from the fixing support at the first position of the body, mm; Δ - расстояние между расположениями базовой поверхности тела, образующееся при расположении тела в первом положении и во втором, мм;Δ is the distance between the locations of the base surface of the body, formed when the body is in the first position and in the second, mm; rл - расстояние от базовой поверхности тела до любой базовой оси, мм.r l - the distance from the base surface of the body to any base axis, mm
RU2006141880/28A 2006-11-28 2006-11-28 Method of determination of body static moment RU2332650C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006141880/28A RU2332650C1 (en) 2006-11-28 2006-11-28 Method of determination of body static moment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006141880/28A RU2332650C1 (en) 2006-11-28 2006-11-28 Method of determination of body static moment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2332650C1 true RU2332650C1 (en) 2008-08-27

Family

ID=46274607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006141880/28A RU2332650C1 (en) 2006-11-28 2006-11-28 Method of determination of body static moment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2332650C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063363A (en) * 2012-12-29 2013-04-24 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 Measuring apparatus and method of unpiloted helicopter rotor blades static moment and barycenter
CN103335760A (en) * 2013-06-26 2013-10-02 泉州市泉永机械发展有限公司 Carrier roller starting torque measuring device
RU2710833C1 (en) * 2019-07-01 2020-01-14 Александр Александрович Скрипкин Method of determining weight and coordinates of center of gravity of bodies

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технология производства паровых и газовых турбин / Н.Я.Бауман, М.И.Яковлев, И.Н.Свечков. М.: Машиностроение, 1973. - 464 с. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063363A (en) * 2012-12-29 2013-04-24 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 Measuring apparatus and method of unpiloted helicopter rotor blades static moment and barycenter
CN103335760A (en) * 2013-06-26 2013-10-02 泉州市泉永机械发展有限公司 Carrier roller starting torque measuring device
CN103335760B (en) * 2013-06-26 2015-04-08 泉州市泉永机械发展有限公司 Carrier roller starting torque measuring device
RU2710833C1 (en) * 2019-07-01 2020-01-14 Александр Александрович Скрипкин Method of determining weight and coordinates of center of gravity of bodies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101413840B (en) Device and method for measuring object mass center
CN103389183B (en) Spacecraft quality characteristic comprehensive test board based on spherical air bearing
US5633467A (en) Apparatus and method for non-destructive testing of structures
CN107340098B (en) A kind of four-point method measurement quality, mass center and the inclined method of matter
CN102508494B (en) Mechanical arm, engineering machine and method for determining arm joint position of mechanical arm
CN205642735U (en) Center mass measuring device
JP2021147819A (en) Measurement method, measurement apparatus, measurement system, and measurement program
CN107255509B (en) A kind of mass property measuring system of four-point method
RU2332650C1 (en) Method of determination of body static moment
CN102928222A (en) Method for testing and identifying dynamic characteristic coefficients of sliding bearing
CN106979843B (en) A kind of aero-engine center of gravity detection method
CN101706348B (en) Center-of-mass measuring tool of engine
RU2397456C1 (en) Method of determining weight and coordinates of centre of gravity of airplane
CN107144399A (en) A kind of lifting force value loads the small value impulsive force generating means of the degree of accuracy
RU2458328C1 (en) Device for determining mass and position of centre of mass of item
CN107328524A (en) Adjustable pitch propeller static balance measuring method and its device
CN109540384B (en) Two-dimensional centroid measuring device and method based on moment balance principle
CN103837348A (en) Systems and methods for determining mass properties of vehicle components
RU2456566C1 (en) Method for static balancing of rotor wheel of hydraulic turbine
RU2530428C1 (en) Method of hydraulic turbine rotor wheel balancing
RU62238U1 (en) STATIC BODY DETERMINATION DEVICE
RU2460052C1 (en) Method of static balancing of hydraulic turbine wheel
CN201575880U (en) Large-blade weight moment over-range testing device
RU199131U1 (en) A device for measuring the forces acting on the rotor support of a gas turbine engine using dynamic strain gauge
CN111595309A (en) System and method for improving verticality measurement precision by using multiple micro-mechanical gyroscopes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101129