RU2660319C1 - Method of automatic combining of the test center of a test object with test object axis of rotation at testing on a test stand - Google Patents
Method of automatic combining of the test center of a test object with test object axis of rotation at testing on a test stand Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660319C1 RU2660319C1 RU2017127326A RU2017127326A RU2660319C1 RU 2660319 C1 RU2660319 C1 RU 2660319C1 RU 2017127326 A RU2017127326 A RU 2017127326A RU 2017127326 A RU2017127326 A RU 2017127326A RU 2660319 C1 RU2660319 C1 RU 2660319C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test
- axis
- rotation
- sums
- difference
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/12—Static balancing; Determining position of centre of gravity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Способ относится к испытательной технике и может быть использован при проведении испытаний длинномерного, крупногабаритного объекта испытаний (ОИ) длиной до 7 м и весом до 2 т с текучим содержимым, центр масс которого располагается на центральной оси ОИ.The method relates to testing equipment and can be used when testing a long, large-sized test object (OI) up to 7 m long and weighing up to 2 tons with flowable contents, the center of mass of which is located on the central axis of the OI.
Техническим результатом предлагаемого способа автоматического совмещения центра масс ОИ с осью вращения ОИ при проведении испытаний на испытательном стенде является уменьшение нагрузок на электродвигатели, обеспечивающие поворот ОИ, при проведении испытаний на испытательном стенде.The technical result of the proposed method for automatically aligning the center of mass of the OI with the axis of rotation of the OI when conducting tests on the test bench is to reduce the loads on the electric motors that ensure the rotation of the OI when testing on the test bench.
Проведенный заявителем поиск по известным патентным и научно-техническим материалам не обнаружил аналогичного решения, пригодного для рассмотрения в качестве прототипа.A search by the applicant for known patent and scientific and technical materials did not find a similar solution suitable for consideration as a prototype.
Способ автоматического совмещения центра масс объекта испытания (ОИ) с осью вращения объекта испытания при проведении испытаний на испытательном стенде заключается в закреплении ОИ в ложементах испытательного стенда, считывании информации с датчиков весоизмерительных тензорезисторных, вычислении разности сумм дискретных кодов, сравнении значения разности сумм дискретных кодов с пороговыми значениями разности сумм дискретных кодов, задании в зависимости от значения разности сумм дискретных кодов на линейный механизм стенда непрерывного или дискретного принципа перемещения ОИ вдоль оси испытательного стенда до момента совмещения центра масс ОИ с осью вращения ОИ.The method of automatically combining the center of mass of the test object (OI) with the axis of rotation of the test object during testing on the test bench consists in fixing the OI in the lodges of the test bench, reading information from load cell strain gauges, calculating the difference in the sums of discrete codes, comparing the difference in the sums of discrete codes with threshold values of the difference of the sums of discrete codes, setting depending on the value of the difference of the sums of discrete codes on the linear mechanism of the continuous stand the explicit or discrete principle of moving the OI along the axis of the test bench until the center of mass of the OI is aligned with the axis of rotation of the OI.
Реализация способа автоматического совмещения центра масс объекта испытания с осью вращения ОИ при проведении испытаний на испытательном стенда показана на чертеже, где изображено:The implementation of the method of automatically combining the center of mass of the test object with the axis of rotation of the OI during testing on the test bench is shown in the drawing, which shows:
1) рама испытательного стенда;1) frame of the test bench;
2) ложементы;2) lodgements;
3) скобы;3) staples;
4) датчики весоизмерительные тензорезисторные;4) load cell strain gauges;
5) передвижные каретки;5) mobile carriages;
6) платформа;6) platform;
7) опоры испытательного стенда;7) supports of the test bench;
8) линейный механизм;8) linear mechanism;
9) устройство выдачи управляющих команд на линейный механизм;9) a device for issuing control commands to a linear mechanism;
10) устройство считывания информации с датчиков весоизмерительных тензорезисторных;10) a device for reading information from load cell strain gauge sensors;
11) объект испытания;11) test object;
На раму 1 устанавливаются ложементы 2, в скобах 3 которых закрепляется ОИ 11 для вращения относительно собственной центральной оси. К платформе 6, являющейся несущей стационарной частью испытательного стенда, подсоединяются опоры испытательного стенда 7, на которые установлены датчики весоизмерительные тензорезисторные 4. Устройство 9 предназначено для электропитания датчиков весоизмерительных тензорезисторных 4, выдачи управляющих команд на линейный механизм 8, который предназначен для продольного перемещения рамы 1 вместе с ОИ 11. Устройство 10 предназначено для считывания информации с датчиков весоизмерительных тензорезисторных и выдачи команд управления испытательным стендом на электродвигатели согласно приходящей информации с датчиков весоизмерительных тензорезисторных 4.The
Мощность электродвигателя, осуществляющего поворот ОИ 11, определяется формулой [Курс общей физики, том I. Механика, колебания и волны, молекулярная физика / И.В. Савельев - М.: Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1970 г. - 517 с. (стр. 85)]:The power of the electric
где Р - мощность двигателя;where P is the engine power;
Мдвиг - момент сил двигателя;M mot - motor torque forces;
ωдвиг - установившаяся скорость двигателя.ω mot - set engine speed.
Момент сил электродвигателя определяется формулой [Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальных техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.: ил. (стр. 386)]:The moment of electric motor forces is determined by the formula [Course design of machine parts: Textbook. allowance for students of engineering special technical schools / S.A. Chernavsky, K.N. Bokov, I.M. Chernin et al. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1988 .-- 416 p.: Ill. (p. 386)]:
где Мов - момент сил, приложенный к оси вращения ОИ;where M s - the moment of forces applied to the axis of rotation of the OI;
η - КПД двигателя;η - engine efficiency;
n - передаточное соотношение редуктора.n is the gear ratio of the gearbox.
Момент сил, приложенных к оси вращения ОИ 11, определяется формулой [Физика: Учебное пособие. А.Д. Ивлиев - СПб.: Издательство «Лань», 2008. - 672 с.: ил. - (Учебник для вузов. Специальная литература) (стр. 43)]:The moment of forces applied to the axis of rotation of the
где Jов - динамический момент инерции, приложенный к оси вращения ОИ;where J s - dynamic moment of inertia applied to the axis of rotation of the OI;
ar - радиальное ускорение;a r is the radial acceleration;
Мст - статический момент, приложенный к оси вращения ОИ.M article - static moment applied to the axis of rotation of the OI.
Статический момент в точке оси вращения ОИ 11 определяется формулой [Курс общей физики, том I. Механика, колебания и волны, молекулярная физика / И.В. Савельев - М.: Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1970 г. - 517 с. (стр. 130)]:The static moment at the point of the axis of rotation of
где m - масса ОИ;where m is the mass of the OI;
g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
d - длина плеча от центра масс ОИ до оси вращения ОИ.d is the shoulder length from the center of mass of the OI to the axis of rotation of the OI.
Динамический момент инерции, приложенный к оси вращения ОИ 11, определяется формулой [Физика: Учебное пособие. А.Д. Ивлиев - СПб.: Издательство «Лань», 2008. - 672 с.: ил. - (Учебник для вузов. Специальная литература) (стр. 45)]:The dynamic moment of inertia applied to the axis of rotation of the
где, Jцм - момент инерции, приложенный к центру масс ОИ.where, J cm - the moment of inertia applied to the center of mass of the OI.
Так как все величины, кроме длины плеча от центра масс ОИ 11 до оси вращения ОИ 11 d, являются заданными, то для уменьшения значения необходимой мощности электродвигателя, задействованного для поворота ОИ 11, необходимо минимизировать значение длины плеча от центра масс ОИ 11 до оси вращения ОИ d. Это достигается путем совмещения центра масс ОИ 11 с осью вращения ОИ 11, при этом значение длины плеча от центра масс ОИ 11 до оси вращения ОИ 11 будет бесконечно малым, т.е. d стремится к нулю.Since all values, except for the length of the shoulder from the center of mass of the
Совмещение центра масс ОИ 11 с осью вращения ОИ 11 обеспечивает снижение не только нагрузок на электродвигатель при проведении испытаний, но и массогабаритных характеристик испытательного стенда.The combination of the center of mass of the
После закрепления ОИ 11 на ложементах 2 стенда с помощью скоб 3, автоматическое совмещение центра масс ОИ 11 с осью вращения ОИ 11 осуществляется следующим образом: устройство 10 считывает с тензорезисторных весоизмерительных датчиков 4 сигналы, соответствующие значению давления опор 7 на грунт. По формуле (6) вычисляется разность сумм дискретных кодов:After fastening the
где dN - разность сумм дискретных кодов;where dN is the difference of the sums of discrete codes;
N11 - значение с переднего левого тензорезисторного весоизмерительного датчика;N 11 - value from the front left strain gage load cell;
N12 - значение с переднего правого тензорезисторного весоизмерительного датчика;N 12 - value from the front right strain gage load cell;
N21 - значение с заднего левого тензорезисторного весоизмерительного датчика;N 21 - value from the rear left strain gage load cell;
N22 - значение с заднего правого тензорезисторного весоизмерительного датчика.N 22 - value from the rear right strain gage load cell.
Передвижные каретки 5 обеспечивают передвижение ОИ 11 вдоль горизонтальной оси. При данном передвижении, текучее содержимое ОИ 11 колеблется, смещая при этом центр масс ОИ 11, что существенно усложняет процесс нахождения центра масс ОИ 11, так как значения с тензорезисторных весоизмерительных датчиков непрерывно меняются до момента установления текучего содержимого ОИ 11 в состояние покоя. Так как ОИ 11 является крупногабаритным, то осуществлять движение дискретно постоянно, дожидаясь пока текучее содержимое установится в состояние покоя, для точного определения значения разности сумм дискретных кодов dN, нерационально. В связи с этим используются два диапазона значений разности сумм дискретных кодов dN, задающее принцип перемещения ОИ 11 для совмещения центра масс ОИ 11 с осью вращения ОИ 11: непрерывное или дискретное перемещение ОИ 11 вдоль горизонтальной оси испытательного стенда. Диапазоны значений разности сумм дискретных кодов dN определяются пороговыми значениями разности сумм дискретных кодов dNпор1 и dNпор2, при этом абсолютное значение |dNпор1| больше |dNпор2|. Пороговое значение разности сумм дискретных кодов dNпор1 задается для грубого поиска центра масс ОИ 11. Пороговое значение разности сумм дискретных кодов dNпор2 задается для точного совмещения центра масс ОИ 11 с осью вращения ОИ 11.
Значения N11, N12, N21, N22 с тензорезисторных весоизмерительных датчиков 4 в устройство выдачи управляющих команд 9 поступают непрерывно. Сравнение значения разности сумм дискретных кодов dN с пороговыми значениями разности сумм дискретных кодов dNпор1,2 происходит в устройстве 9.The values of N 11 , N 12 , N 21 , N 22 from the strain
На первом этапе автоматического совмещения центра масс ОИ с осью вращения ОИ 11 происходит непрерывное движение ОИ 11 вдоль горизонтальной оси, пока не будет выполнено условие:At the first stage of automatic alignment of the center of mass of the OI with the axis of rotation of the
В данном случае устройство 9 передает управляющий сигнал на линейный механизм 8, который осуществляет непрерывное перемещение ОИ в горизонтальной оси, параллельной центральной оси ОИ, при dN больше нуля - перемещение ОИ 11 происходит вперед, при dN меньше нуля - назад.In this case, the
На втором этапе после выполнения условия (7) происходит дискретное перемещение ОИ 11 вдоль горизонтальной оси, пока не будет выполнено условие:In the second stage, after condition (7) is fulfilled, a discrete movement of the
Устройство 9 передает управляющий сигнал на линейный механизм 8, который осуществляет дискретное перемещение ОИ в горизонтальной оси, параллельной с центральной осью ОИ 11. Управляющий сигнал в данном случае передается импульсно. Дискретное передвижении ОИ 11 необходимо для уменьшения влияния колебания текучего содержимого ОИ 11 на определение значения разности сумм дискретных кодов dN, так как во время паузы текучее содержимое ОИ устанавливается в состояние покоя и значение разности сумм дискретных кодов dN определяется с наименьшей погрешностью. В связи с этим длительность импульса управляющего сигнала выбирается меньше величины паузы.The
При выполнении условия (8) центр масс ОИ 11 совмещен с осью вращения ОИ 11 и устройство 9 прекращает передачу управляющего сигнала на линейный механизм 8.When condition (8) is fulfilled, the center of mass of the
Благодаря совмещению центра масс ОИ с осью вращения ОИ существенно уменьшается мощность электродвигателей, обеспечивающих поворот ОИ по крену и тангажу.By combining the center of mass of the OI with the axis of rotation of the OI, the power of the electric motors is significantly reduced, which ensures the rotation of the OI along the roll and pitch.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017127326A RU2660319C1 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Method of automatic combining of the test center of a test object with test object axis of rotation at testing on a test stand |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017127326A RU2660319C1 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Method of automatic combining of the test center of a test object with test object axis of rotation at testing on a test stand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660319C1 true RU2660319C1 (en) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017127326A RU2660319C1 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Method of automatic combining of the test center of a test object with test object axis of rotation at testing on a test stand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660319C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2265876C1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет Аэрокосмического приборостроения" | Device for controlling angular orientation system of aircraft |
RU2331865C1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Специальные технологии" | Method of fluid medium density measurement and device for its implementation |
RU2403538C1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. Н.А. Пилюгина" | Universal test bench to control precision gyro angular velocity metres |
-
2017
- 2017-07-31 RU RU2017127326A patent/RU2660319C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2265876C1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет Аэрокосмического приборостроения" | Device for controlling angular orientation system of aircraft |
RU2331865C1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Специальные технологии" | Method of fluid medium density measurement and device for its implementation |
RU2403538C1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. Н.А. Пилюгина" | Universal test bench to control precision gyro angular velocity metres |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105445023B (en) | A kind of industrial robot joint decelerator Static State Index test platform and method of testing | |
CN105196294B (en) | Reconfigurable mechanical arm decentralized control system and control method adopting position measuring | |
CN103808508B (en) | Double-deck double lead-screw formula ball screw assembly, comparative trial of life-span platform | |
RU2554668C1 (en) | Rack for measurement of axial force of rocket engine traction | |
CN205192925U (en) | Move coefficient of static friction determining instrument | |
CN103926077A (en) | Comprehensive measuring device of static and dynamic rigidity of ball screw | |
CN103558079A (en) | Multi-degree-of-freedom loading method based on parallel mechanism driving force closed loop | |
CN105606197A (en) | Irregular flexible structure vibration measurement system based on multiple laser displacement sensors | |
CN105092399A (en) | Combined hardness measuring instrument | |
CN108572259A (en) | A kind of novel locomotive speed measuring device | |
CN103884367A (en) | Discrete center hanging dead weight type loading device | |
CN102680270A (en) | Indirect measurement method for ship excitation load caused by equipment under combined effect of unbalanced excitation force and unbalanced bending moment | |
RU2660319C1 (en) | Method of automatic combining of the test center of a test object with test object axis of rotation at testing on a test stand | |
CN203849120U (en) | Combined hardness measurement instrument | |
CN101520353A (en) | Device for testing constant thrust load of continuous linear motor | |
CN104132645A (en) | Building slope detector | |
CN103604562B (en) | The proving installation of two-dimensional rotation mechanism and complex parts moment of inertia thereof and method | |
CN106769015A (en) | A kind of Dynamic Characteristics of Drive System experimental bench measurement apparatus and detection method | |
CN110426147B (en) | Device and method for measuring friction torque of deep groove ball bearing under gravity or microgravity | |
CN105775762A (en) | Conveying device for sectional bars | |
CN103728136A (en) | Online measuring method for radial sliding bearing oil film dynamic stiffness | |
CN110849535A (en) | Thrust and torque composite calibration isolation structure based on flexible support | |
CN206270048U (en) | A kind of Dynamic Characteristics of Drive System experimental bench measurement apparatus | |
CN102620887B (en) | Device for testing quality characteristic of component | |
CN102221435A (en) | Measuring apparatus of foil dynamic pressure air bearing resistance torque |