RU2562445C2 - Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects - Google Patents

Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects Download PDF

Info

Publication number
RU2562445C2
RU2562445C2 RU2013152348/28A RU2013152348A RU2562445C2 RU 2562445 C2 RU2562445 C2 RU 2562445C2 RU 2013152348/28 A RU2013152348/28 A RU 2013152348/28A RU 2013152348 A RU2013152348 A RU 2013152348A RU 2562445 C2 RU2562445 C2 RU 2562445C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
measurement
moments
axes
inertia
Prior art date
Application number
RU2013152348/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013152348A (en
Inventor
Василий Васильевич Богданов
Иван Николаевич Панченко
Виктор Арнольдович Някк
Александр Андреевич Куликов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2013152348/28A priority Critical patent/RU2562445C2/en
Publication of RU2013152348A publication Critical patent/RU2013152348A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2562445C2 publication Critical patent/RU2562445C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for measurement of mass, coordinates of centre of mass and inertia moments of machine-building facilities. The device consists of a dynamometric platform for measurement of mass of an item, a five-component dynamometric element, an oscillation setting device consisting of movable frames connected by hinges and a system of springs connected to the frames; with that, axes of hinges are connected to axes of angle sensors. Besides, the test bench is provided with fasteners providing oscillations only about that axis relative to which inertia moment measurement is made. With that, the five-component dynamometric element consists of four posts of a square section, which are oriented along coordinate axes of the test bench, an upper base on which a physical object is installed by means of a cross piece and a lower base fixed on the dynamometric platform; on edges of each post at the upper base and at the lower base there bonded are strain gauges connected to five bridges for measurement of moments around coordinate axes of the test bench and two lateral forces.
EFFECT: improvement of accurate measurement of inertia moments and coordinates of centre of mass of objects.
12 dwg

Description

Изобретение относится к области механических измерений, в частности к измерению массы, координат центра масс и моментов инерции изделий.The invention relates to the field of mechanical measurements, in particular to the measurement of mass, coordinates of the center of mass and moments of inertia of products.

Задача управления скоростным движением изделий космической и реактивной техники, наземных и морских транспортных систем требует для своего решения знания массы, координат центра масс и моментов инерции изделий. Наиболее достоверным методом определения комплекса указанных параметров является измерение.The task of controlling the high-speed movement of products of space and rocket technology, land and sea transport systems requires a knowledge of the mass, coordinates of the center of mass and moments of inertia of the products. The most reliable method for determining the complex of these parameters is measurement.

Известен комплекс для измерения массы, координат центра масс и моментов инерции машиностроительных изделий (см. В.В. Богданов, B.C. Волобуев и др. «Комплекс для измерения масс и моментов инерции машиностроительных изделий», Измерительная техника №2, 2002, с. 37-39).A known complex for measuring mass, coordinates of the center of mass and moments of inertia of engineering products (see VV Bogdanov, BC Volobuev and others. "Complex for measuring masses and moments of inertia of engineering products", Measuring technique No. 2, 2002, S. 37 -39).

Комплекс включает в себя два стенда, один из которых предназначен для измерения массы и координат центра масс, другой - для измерения моментов инерции изделий. Стенд для измерения массы и координат центра масс состоит из двух рам, на горизонтальных балках которых с помощью специальных хомутов устанавливается протяженное по длине изделие цилиндрической формы. При помощи вертикальных стержней балки соединены с четырьмя динамометрами. Основания динамометров соединены с опорными стойками, которые жестко закреплены на силовом фундаменте. Вдоль стержней действуют силы реакции, которые измеряются динамометрами.The complex includes two stands, one of which is designed to measure the mass and coordinates of the center of mass, the other - to measure the moments of inertia of the products. The stand for measuring mass and coordinates of the center of mass consists of two frames, on the horizontal beams of which, with the help of special clamps, a cylindrical product extended over the length is installed. Using vertical rods, the beams are connected to four dynamometers. The bases of the dynamometers are connected to the support posts, which are rigidly fixed to the power foundation. Along the rods are reaction forces, which are measured by dynamometers.

По сумме реакций динамометров измеряют массу изделия, а по комбинации реакций и известным координатам расположения динамометров - две горизонтальные координаты центра масс. Для измерения вертикальной координаты необходимо повернуть изделие на угол 90° вокруг продольной оси изделия.The mass of the product is measured by the sum of the reactions of the dynamometers, and by the combination of reactions and the known coordinates of the dynamometers, two horizontal coordinates of the center of mass. To measure the vertical coordinate, you must rotate the product 90 ° around the longitudinal axis of the product.

Стенд для измерения моментов инерции представляет собой раму с четырьмя вертикальными пружинами, на которые с помощью специальных хомутов устанавливается изделие. В местах крепления пружин к хомутам расположены датчики перемещений, измеряющие деформацию пружин. Чтобы эти точки не смещались горизонтально, в конструкции стенда предусмотрены направляющие втулки. Таким образом, движение изделия возможно только по трем степеням свободы.The stand for measuring moments of inertia is a frame with four vertical springs, on which the product is installed using special clamps. In places where the springs are attached to the clamps, displacement sensors are located that measure the deformation of the springs. To prevent these points from moving horizontally, guide bushings are provided in the stand design. Thus, the movement of the product is possible only in three degrees of freedom.

До начала измерений к пружинам прикладывается сила, которая затем мгновенно убирается и система начинает совершать свободные колебания по трем степеням свободы. В результате цифровой обработки сигналов каждого из датчиков находятся частоты и амплитуды колебаний, используемые для определения моментов инерции изделия. Для получения трех осевых моментов инерции необходимо повернуть изделие на 90° вокруг продольной оси.Prior to the measurement, a force is applied to the springs, which is then immediately removed and the system begins to make free oscillations in three degrees of freedom. As a result of digital signal processing of each of the sensors, the frequencies and amplitudes of oscillations are used to determine the moments of inertia of the product. To obtain three axial moments of inertia, it is necessary to rotate the product 90 ° around the longitudinal axis.

Основными недостатками данного комплекса являются следующие:The main disadvantages of this complex are the following:

- необходимость поворота изделия на угол 90° для получения результата измерений (во многих случаях такой поворот недопустим по техническим условиям на изделие);- the need to rotate the product through an angle of 90 ° to obtain a measurement result (in many cases, such a rotation is unacceptable according to the technical conditions for the product);

- измерение массы и координат центра масс производится на одном стенде, а моментов инерции - на другом, что приводит к дополнительным ошибкам измерений из-за неточного совмещения (рассогласования) осей изделия с осями стенда.- the mass and coordinates of the center of mass are measured on one stand, and the moments of inertia on another, which leads to additional measurement errors due to inaccurate alignment (mismatch) of the product axes with the axes of the stand.

В связи с созданием ряда стендов в настоящее время в ФГУП «ЦАГИ» накоплен определенный опыт в технике измерений моментов инерции различных тел и появилась возможность дальнейшего совершенствования методологии создания подобных средств измерения.In connection with the creation of a number of stands, TsAGI has gained some experience in the technique of measuring the inertia moments of various bodies and it has become possible to further improve the methodology for creating such measuring instruments.

Наиболее близким конструктивным решением является созданный в ФГУП «ЦАГИ» стенд для измерения массы, координат центра масс и тензора инерции изделия машиностроения (см. патент на изобретение №2368880, МПК G01M 1/10, 2008, «Датчики и системы» №5, 2010 г. Стр. 24-28; 29-33), содержащий раму, к которой крепится изделие, динамометры, датчики угла, пружины, станину, динамометрическую платформу с узлом поворота рамы, устройство задания колебаний, состоящее из подвижных рам, соединенных между собой и со станиной шарнирами и системой пружин, соединенных с рамами, при этом оси шарниров соединены с осями датчиков угла.The closest constructive solution is the stand created at FSUE TsAGI for measuring the mass, coordinates of the center of mass and inertia tensor of an engineering product (see patent for invention No. 2368880, IPC G01M 1/10, 2008, “Sensors and systems” No. 5, 2010 pp. 24-28; 29-33), containing the frame to which the product is attached, dynamometers, angle sensors, springs, a bed, a dynamometric platform with a frame rotation unit, an oscillation setting device consisting of movable frames interconnected and with a bed with hinges and a system of springs connected to frames, with this axis of the hinges are connected to the axes of the angle sensors.

Все необходимые измерения выполняются при одной установке изделия на стенде.All necessary measurements are carried out with one installation of the product on the stand.

Стенд имеет два режима работы - статический и динамический.The stand has two modes of operation - static and dynamic.

В статическом режиме при помощи динамометрической платформы измеряются масса и три координаты центра масс изделия. Горизонтальные координаты центра масс определяются по измеренным динамометрами силам. Для измерения вертикальной координаты изделию при помощи узла поворота задается ряд последовательных углов наклона. По измеренным при помощи динамометрической платформы моментам и измеренным углам наклона определяется вертикальная координата центра масс изделия.In static mode, the mass and three coordinates of the center of mass of the product are measured using a dynamometer platform. The horizontal coordinates of the center of mass are determined by the forces measured by the dynamometers. To measure the vertical coordinate of the product using a rotation node, a series of consecutive tilt angles is specified. From the moments measured using the dynamometer platform and the measured tilt angles, the vertical coordinate of the product’s center of mass is determined.

Моменты инерции измеряются в динамическом режиме. При этом рама с изделием совершают свободные затухающие колебания последовательно вокруг трех ортогональных осей стенда. При помощи динамометрической платформы измеряются три динамических момента, по которым, используя данные датчиков угла, известные массу и координаты центра масс, при помощи аппарата цифровой обработки сигналов, определяются моменты инерции изделия.Moments of inertia are measured in dynamic mode. In this case, the frame with the product make free damped oscillations sequentially around the three orthogonal axes of the stand. Using a dynamometric platform, three dynamic moments are measured, according to which, using the data of angle sensors, the known mass and coordinates of the center of mass, using the digital signal processing apparatus, the moments of inertia of the product are determined.

Ранее был разработан метод определения углового ускорения по показаниям датчика угла, см. «Датчики и системы» №5, 2012, стр. 29…32.Previously, a method was developed for determining the angular acceleration from the readings of the angle sensor, see "Sensors and Systems" No. 5, 2012, p. 29 ... 32.

Одним из основных недостатков данного решения является неудовлетворительная точность измерения моментов инерции и вертикальной координаты центра масс изделий, обладающих конфигурацией вытянутой вдоль вертикальной оси. Причина указанного недостатка состоит в следующем. При колебаниях изделия вокруг какой-либо из горизонтальных осей на динамометрическую платформу действует вектор момента M, являющийся суммой трех векторов:One of the main disadvantages of this solution is the unsatisfactory accuracy of measuring the moments of inertia and the vertical coordinate of the center of mass of products with a configuration elongated along the vertical axis. The reason for this drawback is as follows. When the product oscillates around any of the horizontal axes, the moment vector M acts on the dynamometer platform, which is the sum of three vectors:

Figure 00000001
Figure 00000001

(см. Датчики и системы №8, 2013 г. стр. 14)(see Sensors and Systems No. 8, 2013, p. 14)

где Mk и MF - инерционные моменты, обусловленные колебаниями изделия вокруг центра масс (ЦМ) и колебаниями массы m изделия вокруг оси вращения;where M k and M F are the inertial moments caused by the oscillations of the product around the center of mass (CM) and the fluctuations of the mass m of the product around the axis of rotation;

MП - позиционный момент, обусловленный действием силы тяжести. Моменты (1) измеряются относительно начала координат динамометрической платформы.M P - positional moment due to the action of gravity. Moments (1) are measured relative to the origin of the dynamometer platform.

Момент Mk является полезным моментом, т.к. он непосредственно связан с измеряемыми моментами инерции:The moment M k is a useful moment, because it is directly related to the measured moments of inertia:

Figure 00000002
Figure 00000002

где T - тензор инерцииwhere T is the inertia tensor

Figure 00000003
;
Figure 00000003
;

Jx; Jy; Jz - центральные осевые, а Jx·y=Jy·x; Jx·z=Jz·x; Jy·z=Jz·y - центробежные моменты инерции.J x ; J y ; J z - central axial, and J x · y = J y · x ; J x z = J z x ; J y · z = J z · y are the centrifugal moments of inertia.

Figure 00000004
- вектор углового ускорения:
Figure 00000004
- angular acceleration vector:

Figure 00000005
Figure 00000005

Возбуждая последовательно колебательные системы стенда и измеряя компоненты векторов момента Mk и ускорения

Figure 00000006
, при помощи (2) находим столбцы тензора инерции.Exciting sequentially vibrational systems of the bench and measuring the components of the moment vectors M k and acceleration
Figure 00000006
, using (2) we find the columns of the inertia tensor.

Моменты MF и MП являются дополнительными, которые необходимо вычесть из общего измеренного момента M. Часто дополнительные моменты оказываются соизмеримыми с измеренным моментом M, отчего полезный момент Mk получается как малая разность больших величин. В результате точность измерения полезного момента, а следовательно, и моментов инерции падает.The moments M F and M P are additional, which must be subtracted from the total measured moment M. Often the additional moments are commensurate with the measured moment M, which is why the useful moment M k is obtained as a small difference of large quantities. As a result, the accuracy of measuring the useful moment, and hence the moments of inertia, decreases.

Величины моментов MF и MП определяются векторными произведениями:The magnitudes of the moments M F and M P are determined by vector products:

Figure 00000007
Figure 00000007

где R - радиус-вектор, соединяющий начало координат динамометрической платформы с центром масс изделия;where R is the radius vector connecting the origin of the dynamometric platform with the center of mass of the product;

PC - сила тяжести:P C - gravity:

PC=m·g;P C = m g;

m - масса изделия;m is the mass of the product;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

FC - вектор инерционной силы, действующей в ЦМ - дается векторным произведением:F C - the vector of inertial force acting in the CM - is given by the vector product:

Figure 00000008
Figure 00000008

R0 - радиус-вектор, соединяющий ось вращения (ОВ) рамы с ЦМ изделия.R 0 is the radius vector connecting the axis of rotation (OB) of the frame with the CM of the product.

Сумма векторов MF+MП дает суммарный вектор дополнительного момента:The sum of the vectors M F + M P gives the total vector of the additional moment:

Figure 00000009
Figure 00000009

где обобщенный вектор силы:where is the generalized force vector:

QC=FC+PC.Q C = F C + P C.

Из соотношения (5) видно, что величина суммарного вектора момента определяется радиусом-вектором R. Последний, в свою очередь, зависит от удаления ЦМ изделия от начала координат динамометрической платформы. Сократить это расстояние или, что то же, уменьшить радиус-вектор R конструктивным путем не представляется возможным из-за протяженности изделия вдоль вертикальной оси.From relation (5) it can be seen that the value of the total moment vector is determined by the radius vector R. The latter, in turn, depends on the distance of the product’s CM from the origin of the dynamometer platform. To reduce this distance or, equivalently, to reduce the radius vector R constructively is not possible due to the length of the product along the vertical axis.

Другим недостатком известного решения является влияние угловых деформаций динамометрической платформы, опорной рамы и других элементов стенда на точность измерения координат центра масс и моментов инерции изделия.Another disadvantage of the known solution is the influence of angular deformations of the dynamometer platform, the support frame and other elements of the stand on the accuracy of measuring the coordinates of the center of mass and the moments of inertia of the product.

Рассмотрим погрешность измерения вертикальной координаты центра масс, обусловленную угловой деформацией данамометрической платформы. Основным уравнением, служащим для определения координат центра масс, является вектор позиционного момента:Consider the error in measuring the vertical coordinate of the center of mass due to the angular deformation of the pressure gauge platform. The basic equation used to determine the coordinates of the center of mass is the positional moment vector:

Figure 00000010
Figure 00000010

где i, j, k - орты осей 0XCYCZC, откуда:where i, j, k are the unit vectors of the axes 0X C Y C Z C , whence:

Figure 00000011
Figure 00000011

учитывая, что:considering that:

Figure 00000012
Figure 00000012

получим:we get:

Figure 00000013
Figure 00000013

Уравнение (6) является исходным при определении координат xC и yC центра масс.Equation (6) is the initial one when determining the coordinates x C and y C of the center of mass.

Задавая последовательно изделию ряд углов наклона, получим избыточную систему уравнений, из которой методом наименьших квадратов находим xC и yC.By asking a series of tilt angles sequentially for the product, we get an excess system of equations from which we find x C and y C using the least square method.

Действие момента M z C

Figure 00000014
на упругую систему динамометрической платформы вызывает угловые деформации, и, как следствие, погрешности из мерения координат центра масс. Учитывая, что yC<<xC расположим центр масс на вертикальной оси (yC=0) и, ввиду малости углов φ, примем sinφ=φ, тогда:Action moment M z C
Figure 00000014
on the elastic system of the dynamometric platform causes angular deformations, and, as a consequence, errors in measuring the coordinates of the center of mass. Considering that y C << x C, we position the center of mass on the vertical axis (y C = 0) and, since the angles φ are small, we take sinφ = φ, then:

Figure 00000015
Figure 00000015

Полное приращение момента:Total increment of the moment:

Figure 00000016
Figure 00000016

Полагая

Figure 00000017
находим:Assuming
Figure 00000017
we find:

Figure 00000018
Figure 00000018

Примем:

Figure 00000019
; xC=1700 мм; φ=5°We accept:
Figure 00000019
; x C = 1700 mm; φ = 5 °

получим:we get:

dφ≤110,61 угловых секунд.dφ≤110.61 arc seconds.

Кроме того:Besides:

Figure 00000020
Figure 00000020

откуда:where from:

Figure 00000021
Figure 00000021

где cφ - коэффициент угловой жесткости упругой системы динамометрической платформы.where c φ is the coefficient of angular stiffness of the elastic system of the dynamometric platform.

Примем: P=1200 кг;

Figure 00000019
; xC=1700 мм.Take: P = 1200 kg;
Figure 00000019
; x C = 1700 mm.

Из (7) находим:From (7) we find:

cφ≥3,5·109 кгс·мм.c φ ≥3.5 · 10 9 kgf · mm.

Практика показывает, что реализовать динамометрическую платформу со столь высоким коэффициентом угловой жесткости не представляется возможным, кроме того, контроль положения изделия с точностью до десяти угловых секунд приводит к дополнительным сложностям.Practice shows that it is not possible to implement a dynamometric platform with such a high coefficient of angular stiffness, in addition, monitoring the position of the product with an accuracy of ten arc seconds leads to additional difficulties.

Техническим результатом данного изобретения является повышение точности измерения моментов инерции и координат центра масс изделий за счет возможности переноса начала координат тензоэлемента к центру масс изделия и измерения тензоэлементом дополнительно двух боковых сил.The technical result of this invention is to improve the accuracy of measuring the moments of inertia and the coordinates of the center of mass of the product due to the possibility of transferring the origin of the strain gauge to the center of mass of the product and measuring the tensor of two additional lateral forces.

Технический результат достигается тем, что стенд для измерения статодинамических характеристик физических объектов, содержащий динамометры, датчики угла, пружины, станину, динамометрическую платформу, устройства задания колебаний, состоящие из подвижных рам, соединенных между собой и со станиной шарнирами и системой пружин, соединенных с рамами, при этом оси шарниров соединены с осями датчиков угла, снабжен фиксаторами, обеспечивающими колебания изделия только вокруг той оси, относительно которой в настоящий момент выполняется измерение момента инерции, и пятикомпонентным динамометрическим элементом, состоящим из четырех стоек квадратного сечения, ориентированных вдоль координатных осей стенда, верхнего основания, на которое установлен физический объект посредством крестовины, и нижнего основания, закрепленного на динамометрической платформе, на гранях каждой стойки у верхнего основания и у нижнего основания наклеены тензорезисторы, соединенные в пять мостов для измерения моментов MX, MY, MZ и двух боковых сил QY и QZ, при этом расстояние между началом координат и горизонтальными осями пятикомпонентного динамометрического элемента связано с длиной стоек L, расстоянием между ними l и стороной h квадратного сечения стойки зависимостью:

Figure 00000022
.The technical result is achieved by the fact that the stand for measuring the static-dynamic characteristics of physical objects, containing dynamometers, angle sensors, springs, a bed, a dynamometer platform, oscillation setting devices, consisting of movable frames connected to each other and to the frame by hinges and a spring system connected to the frames while the axis of the hinges are connected to the axes of the angle sensors, is equipped with clamps that ensure the product oscillates only around the axis relative to which the measurement is currently performed the moment of inertia, and a five-component dynamometric element consisting of four pillars of square section, oriented along the coordinate axes of the bench, the upper base, on which the physical object is mounted by means of a cross, and the lower base, mounted on a dynamometric platform, on the faces of each rack at the upper base and at the lower base are glued strain gauges connected in a five bridges for measuring moments M X, M Y, M Z and two lateral forces and Q Y Q Z, the distance between the origin and Horizontal axes of the five-component load cell associated with the length of rack L, the distance between them and the side l h square dependence of the rack:
Figure 00000022
.

Для более подробного пояснения предлагаемого изобретения рассмотрим схему стенда, его конструкцию и принцип действия.For a more detailed explanation of the invention, we consider the layout of the stand, its design and principle of operation.

На фиг. 1 показана аксонометрическая проекция конструкции стенда.In FIG. 1 shows a perspective view of a bench structure.

На фиг. 2 - конструкция стенда в двух ортогональных проекциях.In FIG. 2 - stand design in two orthogonal projections.

На фиг. 3 - аксонометрическая проекция пятикомпонентного динамометрического элемента.In FIG. 3 - axonometric projection of a five-component dynamometric element.

На фиг. 4 - схема наклейки тензорезисторов на стойки пятикомпонентного тензометрического элемента.In FIG. 4 is a diagram of a strain gauge sticker on a rack of a five-component strain gauge element.

На фиг. 5 - векторная диаграмма моментов и сил при колебаниях изделия вокруг оси Z.In FIG. 5 is a vector diagram of moments and forces during product oscillations around the Z axis.

На фиг. 6 - векторная диаграмма и расположение тензорезисторов для измерения момента MZ и силы Q Y C

Figure 00000023
.In FIG. 6 is a vector diagram and arrangement of strain gages for measuring moment M Z and force Q Y C
Figure 00000023
.

На фиг. 7 - электрическая схема моста для измерения момента MZ.In FIG. 7 is an electrical diagram of a bridge for measuring moment M Z.

На фиг. 8 - электрическая схема моста для измерения силы Q Y C

Figure 00000024
.In FIG. 8 is an electrical diagram of a bridge for measuring force Q Y C
Figure 00000024
.

На фиг. 10 - электрическая схема моста для измерения силы Q Z C

Figure 00000025
.In FIG. 10 is an electrical diagram of a bridge for measuring force Q Z C
Figure 00000025
.

На фиг. 11 - векторы сил, действующих на стойки пятикомпонентного тензометрического элемента при измерении момента MX.In FIG. 11 - vectors of forces acting on the racks of a five-component tensometric element when measuring the moment M X.

На фиг. 12 - электрическая схема моста для измерения момента MX.In FIG. 12 is a circuit diagram of a bridge for measuring the moment M X.

Физический объект 1 (фиг. 1 и фиг. 2) установлен на крестовине 2, закрепленной на верхнем основании пятикомпонентного динамометрического элемента 3, который своим нижним основанием закреплен на динамометрической платформе 4, опирающейся на четыре динамометра 5. Динамометры 5 разнесены в пространстве в направлении горизонтальных координатных осей и своими нижними основаниями закреплены в вершинах прямоугольной внутренней рамы 6 устройства задания колебаний. Стороны внутренней рамы 6 параллельны горизонтальным осям Y и Z стенда и пятикомпонентного динамометрического элемента 3. Устройство задания колебаний состоит из подвижных внутренней 6, внешней 7 и нижней 8 рам. Внутренняя рама 6 соединена с внешней рамой 7 при помощи двух горизонтальных шарниров 9, установленных на стойках 10 и подвесках 11, закрепленных на внешней и внутренней рамах соответственно. Внешняя рама 7 соединена с нижней рамой 8 при помощи двух горизонтальных шарниров 12, установленных на стойках 13 и подвесках 14, закрепленных на нижней раме и внешней раме соответственно. Нижняя рама 8 соединена со станиной 15 при помощи вертикального шарнира 16. Оси шарниров направлены вдоль координатных осей 0XYZ стенда так, что внутренняя рама 6 может совершать маятниковые колебания вокруг оси Z, внешняя рама 7 - вокруг оси Y, а нижняя рама 8 - вокруг оси X.The physical object 1 (Fig. 1 and Fig. 2) is mounted on the crosspiece 2, mounted on the upper base of the five-component dynamometer element 3, which, with its lower base, is mounted on the dynamometer platform 4, supported by four dynamometers 5. Dynamometers 5 are spaced in space in the horizontal direction coordinate axes and their lower bases are fixed at the vertices of the rectangular inner frame 6 of the oscillation setting device. The sides of the inner frame 6 are parallel to the horizontal axes Y and Z of the stand and the five-component dynamometric element 3. The oscillation setting device consists of movable inner 6, outer 7 and lower 8 frames. The inner frame 6 is connected to the outer frame 7 using two horizontal hinges 9 mounted on the uprights 10 and suspensions 11 mounted on the outer and inner frames, respectively. The outer frame 7 is connected to the lower frame 8 using two horizontal hinges 12 mounted on the uprights 13 and suspensions 14 mounted on the lower frame and the outer frame, respectively. The lower frame 8 is connected to the bed 15 using a vertical hinge 16. The axis of the hinges are directed along the coordinate axes 0XYZ of the stand so that the inner frame 6 can oscillate around the Z axis, the outer frame 7 around the Y axis, and the lower frame 8 around the axis X.

Внутренняя, внешняя и нижняя рамы соединены между собой и со станиной системой пружин. Внешняя рама 7 соединена с нижней рамой 8 парой пружин 17. Внутренняя рама 6 соединена с внешней рамой 7 парой пружин 18. Нижняя рама 8 соединена со станиной 15 двумя парами пружин 19. На валах трех шарниров установлены датчики угла 20, 21, 22. В результате образованы три независимые колебательные системы, каждая из которых способна совершать колебания вокруг одной из трех ортогональных осей стенда. Для предотвращения произвольных угловых перемещений физического объекта стенд снабжен фиксаторами 23, 24 и 25, обеспечивающими колебания физического объекта только вокруг той оси, относительно которой в настоящий момент выполняется измерение момента инерции. Каждая пара рам снабжена своим устройством задания колебаний.The inner, outer and lower frames are interconnected and with the frame spring system. The outer frame 7 is connected to the lower frame 8 by a pair of springs 17. The inner frame 6 is connected to the outer frame 7 by a pair of springs 18. The lower frame 8 is connected to the frame 15 by two pairs of springs 19. Angle sensors 20, 21, 22 are installed on the shafts of the three hinges. as a result, three independent oscillatory systems are formed, each of which is capable of oscillating around one of the three orthogonal axes of the stand. To prevent arbitrary angular movements of a physical object, the stand is equipped with clamps 23, 24 and 25, which ensure that the physical object vibrates only around the axis relative to which the moment of inertia is currently being measured. Each pair of frames is equipped with its own device for setting oscillations.

Основной особенностью данного стенда является наличие в нем пятикомпонентного динамометрического элемента (ПДЭ) 3 (фиг. 1 и фиг. 2), состоящего из двух оснований - верхнего 26 (фиг. 3), нижнего 27 и четырех стоек 28 (28(+Y), 28(-Y), 28(+Z) и 28(-Z)). На гранях стоек наклеены двадцать тензорезисторов R1…R20 (фиг. 4), которые соединены в пять измерительных мостов. Начало координат (НК), относительно которого измеряется моменты MY и MZ, расположено на расстоянии xH от горизонтальных осей пятикомпонентного динамометрического элемента (фиг. 5) и (фиг. 6). Собственное начало координат пятикомпонентного динамометрического элемента находится на пересечении его осей симметрии. Стенд работает следующим образом. Подобно прототипу, в нем предусмотрены два режима работы - динамический и статический режимы.The main feature of this stand is the presence of a five-component dynamometric element (PDE) 3 (Fig. 1 and Fig. 2), consisting of two bases - the upper 26 (Fig. 3), the lower 27 and four racks 28 (28 (+ Y) , 28 (-Y), 28 (+ Z) and 28 (-Z)). On the faces of the racks are glued twenty strain gauges R 1 ... R 20 (Fig. 4), which are connected in five measuring bridges. The origin (NK), relative to which the moments M Y and M Z are measured, is located at a distance x H from the horizontal axes of the five-component dynamometric element (Fig. 5) and (Fig. 6). The proper coordinate origin of the five-component dynamometric element is located at the intersection of its axes of symmetry. The stand works as follows. Like the prototype, it has two operating modes - dynamic and static modes.

В динамическом режиме измеряются моменты инерции и координаты центра масс, а в статическом - вес изделия (масса).In dynamic mode, the moments of inertia and the coordinates of the center of mass are measured, and in static mode, the weight of the product (mass).

В стенде, принятым за прототип, измеряются четыре компонента вектора нагрузки: три момента - Mx, My, Mz и вертикальная сила FX. Все четыре компоненты измеряются при помощи динамометрической платформы.In the stand adopted for the prototype, four components of the load vector are measured: three moments - M x , M y , M z and vertical force F X. All four components are measured using a torque platform.

В данном решении предлагается измерять компонент вектора нагрузки - три момента Mx, My, Mz и три силы, вертикальную FX и две боковые Q y C

Figure 00000026
, Q z C
Figure 00000027
. Вертикальная сила, как и в прототипе, измеряется при помощи динамометрической платформы, а моменты и боковые силы - пятикомпонентным тензометрическим элементом.In this solution, it is proposed to measure the component of the load vector - three moments M x , M y , M z and three forces, vertical F X and two lateral Q y C
Figure 00000026
, Q z C
Figure 00000027
. The vertical force, as in the prototype, is measured using a dynamometric platform, and the moments and lateral forces are measured with a five-component tensometric element.

При измерении осевого момента инерции относительно оси Z фиксатор 23 (фиг. 1 и фиг. 2) разомкнут, а фиксаторы 24 и 25 замкнуты и предотвращают угловые перемещения изделия вокруг осей X и Y. Нижняя рама 8 с внешней 7, внутренней 6 рамами, с динамометрической платформой 4, пятикомпонентным динамометрическим элементом 3, крестовиной 2 и изделием 1 отклоняется на угол φZ вокруг оси Z стенда и под действием пружин 18 (фиг. 1 и фиг. 2) совершает затухающие угловые колебания. Моменты, приложенные к физическому объекту, измеряются пятикомпонентным динамометрическим элементом 3, а текущее угловое положение - датчиком угла 20, из показаний которого методом цифровой обработки сигнала определяется угловое ускорение

Figure 00000028
.When measuring the axial moment of inertia about the Z axis, the latch 23 (Fig. 1 and Fig. 2) is open, and the latches 24 and 25 are closed and prevent angular movement of the product around the X and Y axes. Lower frame 8 with external 7, internal 6 frames, with the dynamometer platform 4, the five-component dynamometer element 3, the crosspiece 2 and the product 1 deviates by an angle φ Z about the axis Z of the stand and under the action of the springs 18 (Fig. 1 and Fig. 2) performs damped angular oscillations. The moments applied to the physical object are measured by a five-component dynamometer 3, and the current angular position is measured by an angle sensor 20, from which the angular acceleration is determined by digital signal processing
Figure 00000028
.

На фиг.5 приведена векторная диаграмма сил и моментов, действующих в неподвижной (инерциальной) связанной со стендом системой координат 0XYZ и подвижной, связанной с физическим объектом системой 0XCYCZC при колебаниях физического объекта вокруг оси вращения (ОВ) параллельной оси Z.Figure 5 shows a vector diagram of the forces and moments acting in a fixed (inertial) coordinate system 0XYZ connected with a stand and a moving system 0X C Y C Z C connected with a physical object during oscillations of a physical object around a rotation axis (OB) parallel to the Z axis .

Физический объект характеризуется массой m, тремя координатами xC, yC, zC центра масс и тремя осевыми моментами инерции Jx, Jy, Jz.The physical object is characterized by mass m, three coordinates x C , y C , z C of the center of mass and three axial moments of inertia J x , J y , J z .

При колебаниях физического объекта вокруг оси Z (фиг.5) в центре масс действуют составляющие Q x C

Figure 00000029
и Q y C
Figure 00000030
вектора силы QC и момента M z k
Figure 00000031
вдоль оси Z. Момент MZ, действующий относительно начала координат:When the physical object oscillates around the Z axis (Fig. 5), the components act in the center of mass Q x C
Figure 00000029
and Q y C
Figure 00000030
force vector Q C and moment M z k
Figure 00000031
along the Z axis. Moment M Z , acting relative to the origin:

Figure 00000032
Figure 00000032

где xc- координата ЦМ изделия в осях 0XCYCZC.where x c is the coordinate of the product’s CM in the axes 0X C Y C Z C.

Величину первого члена в правой части (8) при xC=const:The value of the first term in the right-hand side of (8) with x C = const:

Figure 00000033
Figure 00000033

определяет xH - положение начала координат.defines x H - position of the origin.

Если не прибегать к переносу начала координат, то реализуется собственное начало координат тензоэлемента - xH=0, тогда:If you do not resort to the transfer of the origin, then the own coordinate origin of the tensor is realized - x H = 0, then:

Figure 00000034
Figure 00000034

Обычно изделия ракетной техники вытянуты вдоль оси X,Typically, rocket products are elongated along the X axis,

Figure 00000035
Figure 00000035

В результате момент

Figure 00000036
оказывается соизмеримым с измеряемым моментом MZ и точность измерения момента оказывается недостаточной.Resulting moment
Figure 00000036
It turns out to be commensurate with the measured moment M Z and the accuracy of the moment measurement is insufficient.

Рассмотрим принцип переноса начала координат в заданную точку x=xH и связь xH с параметрами тензоэлемента.Consider the principle of transferring the origin to a given point x = x H and the relation x H with the parameters of the strain gauge.

В общем случае стойки 28 (28(+Y), 28(-Y), 28(+Z) и 28(-Z)) пятикомпонентного динамометрического элемента под действием силы Q y C

Figure 00000037
испытывают деформации растяжения-сжатия и деформации изгиба. Указанные деформации на противоположных гранях стоек, т.е. в местах расположения тензорезисторов всегда имеют противоположные знаки (фиг. 6). Для измерения момента MZ используются тензорезисторы R1, R2, R3, R4, соединенные в измерительный мост (фиг. 7). Относительные деформации ε = Δ l l
Figure 00000038
стоек под тензорезисторами R1…R4 In the general case, struts 28 (28 (+ Y) , 28 (-Y) , 28 (+ Z) and 28 (-Z) ) of a five-component dynamometer under the action of force Q y C
Figure 00000037
experience tensile-compression and bending deformations. These deformations on opposite faces of the uprights, i.e. in the locations of the strain gauges always have opposite signs (Fig. 6). To measure the moment M Z , strain gages R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are used , connected to a measuring bridge (Fig. 7). Relative strain ε = Δ l l
Figure 00000038
racks under the strain gages R 1 ... R 4

Figure 00000039
Figure 00000039

Figure 00000040
Figure 00000040

Figure 00000041
Figure 00000041

где S - площадь стойки:where S is the area of the rack:

S=h2 S = h 2

W - момент сопротивления:W - moment of resistance:

Figure 00000042
Figure 00000042

E - модуль Юнга.E is Young's modulus.

Первые члены (9) являются деформациями растяжения-сжатия, а вторые - изгиба. Отношение приращения выходного напряжения к напряжению питания моста выражается формулой:The first terms (9) are tensile-compression deformations, and the second are bending deformations. The ratio of the output voltage increment to the supply voltage of the bridge is expressed by the formula:

Figure 00000043
Figure 00000043

Учитывая, что Δ R R = k ε

Figure 00000044
и используя (9) и (10), получим:Given that Δ R R = k ε
Figure 00000044
and using (9) and (10), we obtain:

Figure 00000045
Figure 00000045

где k - коэффициент тензочувствительности.where k is the coefficient of strain sensitivity.

Первый член (11) представляет сигнал, пропорциональный моменту силы Q y C

Figure 00000046
относительно начала координат.The first term (11) represents a signal proportional to the moment of force Q y C
Figure 00000046
relative to the origin.

Второй член (11) отражает влияние силы Q y C

Figure 00000047
на результат измерения момента. С целью исключения указанного влияния положим:The second term (11) reflects the influence of force Q y C
Figure 00000047
on the result of measuring the moment. In order to exclude this effect, we put:

Figure 00000048
Figure 00000048

Откуда для xH получим:Whence for x H we get:

Figure 00000049
Figure 00000049

Например, для реального тензоэлемента:For example, for a real strain gauge:

L=60 мм; h=9 мм; LY=250 мм;L = 60 mm; h = 9 mm; L Y = 250 mm;

получим: xH=1250 мм.we get: x H = 1250 mm.

Обычно координата xH изделий имеет величину порядка: хH≈1500 мм;Typically, the x H coordinate of products is of the order of: x H ≈1500 mm;

тогда:

Figure 00000050
; и
Figure 00000051
.then:
Figure 00000050
; and
Figure 00000051
.

Таким образом, перенос начала координат в точку хH=1250 мм позволяет уменьшить первый член уравнения (8) в шесть раз и тем самым повысить точность измерения полезного момента M Z k

Figure 00000052
и связанных с ним моментов инерции.Thus, the transfer of the origin to the point x H = 1250 mm allows us to reduce the first term of equation (8) by six times and thereby increase the accuracy of measuring the useful moment M Z k
Figure 00000052
and associated moments of inertia.

Для измерения силы Q Y C

Figure 00000053
предназначены тензорезисторы R5, R6, R7, R8, соединенные в измерительный мост (фиг. 8).To measure strength Q Y C
Figure 00000053
designed strain gauges R 5 , R 6 , R 7 , R 8 connected to the measuring bridge (Fig. 8).

Под действием силы Q y C

Figure 00000054
тензорезисторы R5, R7 получают положительные, а тензорезисторы R6, R8 отрицательные приращения сопротивления. Относительный выходной сигнал моста:Under the influence of force Q y C
Figure 00000054
strain gages R 5 , R 7 receive positive, and strain gages R 6 , R 8 negative increments of resistance. Relative bridge output:

Figure 00000055
Figure 00000055

При измерении осевого момента инерции относительно оси Y фиксатор 24 (фиг. 1 и фиг. 2) разомкнут и допускает колебания физического объекта вокруг оси Y, а фиксаторы 23 и 25 замкнуты и предотвращают угловые перемещения физического объекта вокруг осей X и Z. Внешняя рама 7 с установленными на ней внутренней рамой 6, динамометрической платформой 4, пятикомпонентным динамометрическим элементом 3, крестовиной 2 и изделием 1 отклоняется на угол φY вокруг оси Y стенда и под действием пружин 18 совершает угловые затухающие колебания. Моменты, приложенные к физическому объекту, измеряются пятикомпонентным динамометрическим элементом 3, а текущее угловое положение - датчиком угла 21.When measuring the axial moment of inertia about the Y axis, the latch 24 (Fig. 1 and Fig. 2) is open and allows the physical object to oscillate around the Y axis, and the latches 23 and 25 are closed and prevent angular movement of the physical object around the X and Z axes. Outer frame 7 with an internal frame 6 mounted on it, a dynamometer platform 4, a five-component dynamometer element 3, a crosspiece 2 and a product 1, it deviates by an angle φ Y about the axis Y of the stand and under the action of the springs 18 performs angular damped oscillations. The moments applied to the physical object are measured by a five-component dynamometer 3, and the current angular position is measured by an angle sensor 21.

Для измерения момента MY используются тензорезисторы R9, R10, R11, R12, соединенные в измерительный мост (фиг.9). Для измерения силы Q Z C

Figure 00000056
предназначены тензорезисторы R13, R14, R15, R16 соединенные в измерительный мост (фиг. 10).To measure the moment M Y , strain gages R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are used , connected to a measuring bridge (Fig. 9). To measure strength Q Z C
Figure 00000056
strain gages R 13 , R 14 , R 15 , R 16 are designed connected to a measuring bridge (Fig. 10).

При измерении осевого момента инерции относительно оси X фиксатор 25 (фиг. 1 и фиг. 2) разомкнут, а фиксаторы 23 и 24 замкнуты и предотвращают угловые перемещения физического объекта вокруг осей Y и Z. Нижняя рама 8 с внешней 7, внутренней 6 рамами, с динамометрической платформой 4, пятикомпонентным динамометрическим элементом 3, крестовиной 2 и изделием 1 отклоняется на угол φX вокруг оси X стенда и под действием пружин 19 (фиг. 1 и фиг. 2) совершает затухающие угловые колебания. Моменты, приложенные к физическому объекту, измеряются пятикомпонентным динамометрическим элементом 3, а текущее угловое положение датчиком угла 22.When measuring the axial moment of inertia about the X axis, the latch 25 (Fig. 1 and Fig. 2) is open, and the latches 23 and 24 are closed and prevent the angular movement of the physical object around the Y and Z axes. The lower frame 8 with external 7, internal 6 frames, with a dynamometer platform 4, a five-component dynamometer element 3, a crosspiece 2 and a product 1 deviates by an angle φ X around the axis X of the stand and under the action of the springs 19 (Fig. 1 and Fig. 2) performs damped angular oscillations. The moments applied to the physical object are measured by a five-component dynamometer 3, and the current angular position by the angle sensor 22.

Для измерения момента Mx (фиг. 11) используются тензорезисторы R17, R18, R19, R20, соединенные в измерительный мост (фиг. 12).To measure the moment M x (Fig. 11), strain gages R 17 , R 18 , R 19 , R 20 are used , connected to a measuring bridge (Fig. 12).

Действие M x C

Figure 00000057
вызывает появление пары сил Fy в направлении оси Y:Act M x C
Figure 00000057
causes the appearance of a pair of forces F y in the direction of the Y axis:

Figure 00000058
.
Figure 00000058
.

В результате стойка 28(-Z) (фиг. 11) деформируется в направлении положительной, а стойка 29(+Z) - отрицательной оси Y. Тензорезисторы R17, R19 получают положительные, а R18, R20 - отрицательные приращения сопротивления.As a result, the strut 28 (-Z) (Fig. 11) is deformed in the positive direction, and the strut 29 (+ Z) the negative axis Y. The strain gauges R 17 , R 19 receive positive, and R 18 , R 20 negative resistance increments.

Относительный выходной сигнал моста:Relative bridge output:

Figure 00000059
Figure 00000059

Важным вопросом, оказывающим влияние на точность измерения координат центра масс и моментов инерции, является количество измеряемых компонент вектора нагрузки.An important issue affecting the accuracy of measuring the coordinates of the center of mass and moments of inertia is the number of measured components of the load vector.

Возможность измерения дополнительно двух боковых сил позволяет существенно повысить точность измерения координат центра масс и моментов инерции физических объектов. На фиг. 5 приведена векторная диаграмма, соответствующая колебаниям физического объекта вокруг оси Z. На диаграмме начало координат перенесено вдоль оси Ч на расстояние xн. Радиус-векторы R0 и R соединяют ось вращения (ОВ) и НК с центром масс (ЦМ).The ability to measure an additional two lateral forces can significantly improve the accuracy of measuring the coordinates of the center of mass and the moments of inertia of physical objects. In FIG. Figure 5 shows a vector diagram corresponding to the vibrations of a physical object around the Z axis. In the diagram, the origin is moved along the оси axis to a distance x n . The radius vectors R 0 and R connect the axis of rotation (OB) and NC with the center of mass (CM).

В ЦМ действует вектор обобщенной силы Q с компонентами Q y C

Figure 00000060
и Q x C
Figure 00000061
. Суммарный момент MZ, действующий в начале координат:The vector of generalized force Q with components acts in the CM Q y C
Figure 00000060
and Q x C
Figure 00000061
. The total moment M Z acting at the origin:

Figure 00000062
Figure 00000062

где M Z k

Figure 00000063
- момент, соответствующий колебаниям изделия вокруг ЦМ.Where M Z k
Figure 00000063
- the moment corresponding to the oscillations of the product around the CM.

В статическом режиме:In static mode:

Figure 00000064
Figure 00000064

где

Figure 00000065
;
Figure 00000066
.Where
Figure 00000065
;
Figure 00000066
.

Производя ряд последовательных углов наклона физического объекта и измеряя проекции P x C

Figure 00000067
и P y C
Figure 00000068
, получим избыточную систему уравнений, которая решается методом наименьших квадратов относительно неизвестных координат xс и yс. Координата xн является одним из параметров тензоэлемента, который определяется на калибровочном стенде.By producing a series of consecutive angles of inclination of a physical object and measuring projections P x C
Figure 00000067
and P y C
Figure 00000068
, we obtain an excess system of equations, which is solved by the least squares method with respect to the unknown coordinates x s and y s . The coordinate x n is one of the parameters of the strain gauge, which is determined on the calibration stand.

Заметим, что в предлагаемом решении, в отличие от прототипа, проекции P x C

Figure 00000069
и P y C
Figure 00000070
измеряются непосредственно без участия углов наклона физического объекта. По этой причине угловые деформации динамометрической платформы и других элементов стенда не оказывают влияния на точность измерения координат ЦМ физического объекта.Note that in the proposed solution, in contrast to the prototype, projection P x C
Figure 00000069
and P y C
Figure 00000070
are measured directly without the participation of the tilt angles of the physical object. For this reason, the angular deformations of the dynamometer platform and other elements of the stand do not affect the accuracy of measuring the coordinates of the CM of the physical object.

В динамическом режиме измеряются MZ, Q Y C

Figure 00000071
, Q X C
Figure 00000072
и, учитывая известные координаты (xC-xH) и yC, определяется составляющая полезного момента M Z k
Figure 00000063
; далее, используя (2), определяется момент инерции физического объекта.In dynamic mode, M Z are measured, Q Y C
Figure 00000071
, Q X C
Figure 00000072
and, given the known coordinates (x C -x H ) and y C , the component of the useful moment is determined M Z k
Figure 00000063
; Further, using (2), the moment of inertia of a physical object is determined.

Claims (1)

Стенд для измерения статодинамических характеристик физических объектов, содержащий динамометры, датчики угла, пружины, станину, динамометрическую платформу, устройство задания колебаний, состоящее из подвижных рам, соединенных между собой и со станиной шарнирами и системой пружин, соединенных с рамами, при этом оси шарниров соединены с осями датчиков угла, отличающийся тем, что стенд снабжен фиксаторами, обеспечивающими колебания изделия только вокруг той оси, относительно которой в настоящий момент выполняется измерение момента инерции, и пятикомпонентным динамометрическим элементом, состоящим из четырех стоек квадратного сечения, ориентированных вдоль координатных осей стенда, верхнего основания, на которое установлен физический объект посредством крестовины, и нижнего основания, закрепленного на динамометрической платформе, на гранях каждой стойки у верхнего основания и у нижнего основания наклеены тензорезисторы, соединенные в пять мостов для измерения моментов MX, MY, MZ и двух боковых сил QY и QZ, при этом расстояние между началом координат и горизонтальными осями пятикомпонентного динамометрического элемента связано с длиной стоек L, расстоянием между ними l и стороной h квадратного сечения стойки зависимостью:
Figure 00000073
.
A stand for measuring the statodynamic characteristics of physical objects, comprising dynamometers, angle sensors, springs, a bed, a dynamometer platform, an oscillation setting device consisting of movable frames connected to each other and to the bed by hinges and a spring system connected to the frames, while the hinge axes are connected with the axes of the angle sensors, characterized in that the stand is equipped with clamps that provide the product to oscillate only around the axis relative to which the moment is not currently measured tion, and a five-component dynamometer element, consisting of four pillars of square section, oriented along the coordinate axes of the bench, the upper base, on which the physical object is mounted by means of a cross, and the lower base, mounted on a dynamometric platform, on the faces of each rack at the upper base and at the lower the bases are glued with strain gauges connected in five bridges to measure the moments M X , M Y , M Z and two lateral forces Q Y and Q Z , while the distance between the origin and horizontal the axes of the five-component dynamometer element are connected with the length of the struts L, the distance between them l and the side h of the square section of the strut as follows:
Figure 00000073
.
RU2013152348/28A 2013-11-26 2013-11-26 Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects RU2562445C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152348/28A RU2562445C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152348/28A RU2562445C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013152348A RU2013152348A (en) 2015-06-10
RU2562445C2 true RU2562445C2 (en) 2015-09-10

Family

ID=53285017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013152348/28A RU2562445C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2562445C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105157919A (en) * 2015-09-24 2015-12-16 长春理工大学 Device for measuring rotation inertia of three torsion bars
RU2697442C2 (en) * 2017-09-13 2019-08-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" (ФГУП "Комбинат "Электрохимприбор") Device for determining inertial characteristics of elongated articles
RU2797387C1 (en) * 2022-11-21 2023-06-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Stand for measuring the mass, coordinates of the centers of mass and moments of inertia of products

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2287795C1 (en) * 2005-04-27 2006-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Device for measurement of aerodynamic force vector's components and of moment
US7278295B2 (en) * 2002-05-31 2007-10-09 Politecnico Di Milano Device for measuring the inertia tensor of a rigid body
RU2368880C1 (en) * 2008-05-29 2009-09-27 Российская Федерация,от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по промышленности (Роспром) Test bench for measurement of mass, coordinates of center of masses and tensor of item inertia

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7278295B2 (en) * 2002-05-31 2007-10-09 Politecnico Di Milano Device for measuring the inertia tensor of a rigid body
RU2287795C1 (en) * 2005-04-27 2006-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Device for measurement of aerodynamic force vector's components and of moment
RU2368880C1 (en) * 2008-05-29 2009-09-27 Российская Федерация,от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по промышленности (Роспром) Test bench for measurement of mass, coordinates of center of masses and tensor of item inertia

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.В.Богданов, B.C.Волобуев и др. "Комплекс для измерения масс и моментов инерции машиностроительных изделий", Измерительная техника N2, 2002, с.37-39 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105157919A (en) * 2015-09-24 2015-12-16 长春理工大学 Device for measuring rotation inertia of three torsion bars
CN105157919B (en) * 2015-09-24 2017-10-03 长春理工大学 Three torsion bar rotation inerttia devices
RU2697442C2 (en) * 2017-09-13 2019-08-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" (ФГУП "Комбинат "Электрохимприбор") Device for determining inertial characteristics of elongated articles
RU2797387C1 (en) * 2022-11-21 2023-06-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Stand for measuring the mass, coordinates of the centers of mass and moments of inertia of products

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013152348A (en) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2368880C1 (en) Test bench for measurement of mass, coordinates of center of masses and tensor of item inertia
RU2434213C1 (en) Stand for measuring mass, centre of mass coordinates and inertia tensor of articles
CN102539028B (en) Vertical ultra-micro force value measuring device based on principle of electrostatic force and source tracing method thereof
Schreiber et al. The application of fiber optic gyroscopes for the measurement of rotations in structural engineering
Olmedo et al. Experimental determination of the inertial properties of small robotic systems using a torsion platform
Ringegni et al. An experimental technique for determining mass inertial properties of irregular shape bodies and mechanical assemblies
RU2562445C2 (en) Test bench for measurement of stato-dynamic characteristics of physical objects
RU2662255C1 (en) Multi-segment non-rigid structures modal tests performance method
RU2562273C2 (en) Test bench for measurement of mass-inertia characteristics of item
CN109551521B (en) Six-degree-of-freedom parallel robot rigidity weak link quantitative testing device and method
WO2007112074A2 (en) Counterbalance for a platform balance
RU2506551C2 (en) Bench for measurement of mass, coordinates of centre of mass and moment of inertia of item
US4344495A (en) Equipment for the measurement of minute weight forces
Fu et al. Six-axis load head with application to electrical conductor nonlinear dynamics
RU2525629C1 (en) Bench to measure mass and coordinates of centre of mass of items
CN1330959C (en) Method for measuring dynamic bending moment
CN101710016B (en) Photoelectric double-edge bearing static balance measurer and measuring method
Wang et al. A machine for calibrating six-axis force/torque sensors using a torque sensing structure and a stiffness compensation model
Ammar et al. A comparison between static and dynamic stiffness of force transducers for dynamic force calibrations
Park et al. Column-type multi-component force transducers and their evaluation for dynamic measurement
US6756548B2 (en) Apparatus and method for measuring mass in a microgravity environment
CN109883611A (en) A kind of easy force sensor caliberating device and method
RU84125U1 (en) MULTI-BEAM ACCELEROMETER FOR MEASURING ACCELERATION OF THE PHYSICAL BODY AND ELECTRONIC MODEL OF MULTI-BEAM ACCELEROMETER
Raguž et al. Designing and calibration of the system for remote strain control
RU193242U1 (en) A device for studying the equilibrium conditions of bodies under the action of forces

Legal Events

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

Effective date: 20161127

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20181009

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191127