SU1046633A1

SU1046633A1 - Способ определени центрального момента инерции и координат центра масс в заданной плоскости и массы тела

Info

Publication number: SU1046633A1
Application number: SU823409133A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Григорьевич Смирнов
Original assignee: Smirnov Gennadij G
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-10-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И КООРДИНАТ ЦЕНТРА МАСС В ЗАДАННОЙ ПЛОСКОСТИ И МАССЫ ТЕЛА, заключаюищйс в том, что тело устанавливают на платформу, ось вращени которой перпендикул рна заданной плоскости, сообщают платформе движение вокруг оси и измер ют параметры движени образованной телом и платформой механической системы, заданное число раз параллельным перемещением в заданной плоскости устанавливёиот Tejjo в новое положение и повтор ет измерение параметров движени системы, а по ним определ ют центральный момент инерции, координайл центра масс и массу тела, о т л и чающийс тем, что, с целью повышени точности, используют платформу с опрокинутым унифил рным подвесом и газовыми подшипниками, во всех положени х тела сообщают платформе колебательное движение вокруг оси, а в качестве параметра движени м еханичёской системы измер ют период колебаний, по которому определ ют соответствуюпщй момент инерции системы , из исходного положени перемещают тело по первой пр мой, лежащей в заданной плоскости, наход т положение тела, дл которого период колебаний системы минимален, затем перемещают тело из найденного положени по второй пр мой, лежащей в за-§ данной плоскости и перпендикул рной (О к первой пр мой, вновь наход т поло .жение тела, дл которого период колебаний системы минимален, устанавливают тело в найденное положение и определ ют центральный момент .g инерции тела по периоду колебаний системы, а координаты центра масс по положению и по измеренному периоду колебаний системы определ ют ;массу тела. 65 :А9 :Р

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при комплексном определении iмассово-геометрических характеристик твердых тел. Известен способ определени центрального момента инерции и координат центра масс в заданной плоскости, заключающийс в том, что тело устанавливают на платформу, ось вращени которой .перпендикул рна заданной пло кости, сообщают платформе возвратно-поступательное движение вдоль оси вращени и колебательное вращательное движение вокруг той же оси, определ ют положение тела, соответствующее его устойчивому равновесию на платформе, определ ют коорадинаты центра масс по положению на теле, точки пересечени оси вращени с заданной плоскостью, закрепл ют тело в этом положении, сообщают платформе с телом колебательное движение вокруг оси, измер ют период колебани системы и по периоду определ ют цент ральный момент инерции . ,Однако способ сложен в осуществ Ленин и не дает возможности одновременно определ ть массу тела. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам вл етс способ определени центрального момента инерции и координат центра масс в заданной плоскости и массы тела, заключаю щийс в том, что тело, устанавливают и закрепл ют на платформе, ось-вращ ки которой расположена горизонталь но и перпендикул рно заданной плоскости , сообщают платформе с телом колебательное движение вокруг оси, как физическому ма тнику, измер ют параметры движени - период-колебаний .и координаты оси вращени в сис теме координат, св занной с телом образованной телом и платформой механической системы, заданное число раз (не менее трех / параллельным перемещением в заданной плоскости устанавливают тело зместе с платфор мой в новое относительно оси .вращени и повтор ют измерение параметро движени .системы,, а по ним решением системы уравнений определ ют центра ный момент инерции, координаты цент ра масс и массу . I , Однако известный способ не дает высокой точности определени указан ных параметров вследствие того, что стабильность периода колебаний тако системы невысока и определ етс соо ношением момента силы трени в подшипниках оси вращени платформы и возвращающего момента физического м тника. Целью изобретени вл етс повы1 1ение точности определени централь ного момента инерции и координат центра масс в заданной плоскости и массы тела, Эта цель достигаетс тем, что согласно способу определени централь-ного момента инерции к координат центра масс в заданной плоскости и массы тела, заключаю1демус в том, что тело устанавливают на платформу , ось, вращени которой перпендикул рна заданной плоскости, сообща-. ют пла.тформе движение вокруг осии измер ют параметрадвижени образоваиной телом -и платформой механической системы., заданное число раз параллельным перемещением в заданной ПЛОСКО.СТИ устанавливают тело в новое положение и повтор ют измерение параметров движе.ни системы, а по ним определ ют центральный момент инерции , координаты центра масс и массу тела, используют платформу с опрокинутым унифил рным подвесом и газовыми подшипниками, во всех положени х тела сообщают платформе колебательное движение вокруг оси, а в качестве, параметра движени механической системы измер ют период колебаний, по которому определ ют соответствующий момент инерции системы/ из исходного положени перемещают тело по первой пр мой, лежащей в заданной плоскости ,- наход т положение тела, дл которого период колебаний системы минимален , затем перемещают тело из найденного положени по второй пр мой , лежащей в заданной плоскости и перпендикул рной к первой пр мой, вновь наход т положение тела, дл которого период колебаний системы минимален , устанавливают тело в найденное положение и определ ют центральный момент инерции тела по периоду колебаний системы, а координаты центра масс - по положению на теле. точки пересечени оси в.ращеии с заданной плоскостью, смещают тело .на з.аданное рассто ние от этого положени и по измеренному периоду колебаний системы определ ют массу те- . ла. . На чертеже представлена схема платформы с опрокинутым унифил рным подвесом и газовыми подшипниками. Платформа 1 располагаетс горизонтально , опираетс на газовые подшипники 2 и жестко соединена с одним Концом торсиона 3, другой конец которого закреплен в центре мембраны 4, установленной в основании 5 корпуса. Исследуемое тело б устанавливают на платформу 1 и при необходимости закрепл ют соответствующими приспособлени ми (не показаны). . Способ осуще.ствл ют следующим образом . Тело устанавливают на платформу 1 в произвольном положении, сообщают платформе колебательное движение вокруг оси, дл чего подают давление в полости газовых подшипников 2, отвод т платформу 1,на заданный угол от положени равновеси и освобождают ее. Период собственных колебаний механической системы, образованной телом 6 и платформой 1, определ етс моментом инерции системы относительно оси вращений и угловой жесткостью., торсиона 3. Этот период колебаний измер ют одним из известных способов, например, с помоцью соответствующего датчика и элект .ронного измерител интервалов времени . По периоду колебаний и жесткости торсиона 3,определ етс момент инерции системы, а по последнему момент инерции тела 6 относительно оси вращени .

Из исходного положени перемещают тело 6 по первой пр мой, лежащей в заданной плоскости, наход т положение тела, дл которого период колебаний системы минимален, затем перемещают тело 6 из найденного положени по второй пр мой, лежащей в заданной плоскости и перпендикул рной к. первой пр мой, вновь наход т положение тела, дл которого период колебаний системы минимален, устанавливают тело в найденное положение и-определ ют центральный момент , инерции тела по периоду колебаний системы,.а координаты центра масс - по положению на теле точки пересечени оси вращени с заданной плоскостью, смещают тело на заданное рассто ние от этого положени и по измеренному периоду колебаний системы определ ют массу тела.

Дл облегчени нахождени положени тела 6, дл которого период колебаний минимален,пользуютс щим приемом. Наход т два положени , тела, дл которых колебагний равны друг другу, определ ют их координаты на пр мой, по которой производилось перемещени тепа 6, и наход т на этой пр мой положение точки , соответствующей середине полученного отрезка. В найденную точку устанавливают тело и получайт при колеба ни х системы минимальный период колебаний.

Использование предлагаемого способа дл определени массово-геометрических характеристик тел дает возможность повысить точность измерени всех искомых параметров, выполн ть это на одном и том же оборудовании и упростить процесс измерений . Перемещение, тела в горизон|тальной плоскости облегчает опре0 деление характеристик тел большой массы и габаритов.

Claims

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И КООРДИНАТ ЦЕНТРА МАСС В ЗАДАННОЙ ПЛОСКОСТИ И МАССЫ ТЕЛА, заключающийся в том, ’ что тело устанавливают на платформу, ось вращения которой перпендикулярна заданной плоскости, сообщают платформе движение вокруг оси и измеряют параметры движения образованной • телом и платформой механической системы, заданное число раз параллельным перемещением в заданной плоскости устанавливают тело в новое положение и повторяет измерение параметров движения системы, а по ним определяют центральный момент инерции, координата центра масс и массу тела, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности, используют платформу с опрокинутым унифилярным подвесом и газовыми подшипниками, во всех положениях тела сообщают платформе колебательное движение вокруг оси, а в качестве параметра движения механической системы измеряют период колебаний, по которому определяют соответствующий момент инерции системы, из исходного положения перемещают тело по первой прямой, лежащей в заданной плоскости, находят положение тела, для которого период колебаний системы минимален, затем перемещают тело из найденного положения по второй прямой, лежащей в эа-g данной плоскости и перпендикулярной к первой прямой, вновь находят поло- ΓΛ жение тела, для которого период _ колебаний системы минимален, уста- Се» навливают тело в найденное положение и определяют центральный момент g инерции тела по периоду колебаний системы, а координата центра масс по положению и по измеренному периоду колебаний системы определяют массу тела.

>

центра масс в заданной плоскости и массы тела.

Эта цель достигается тем, что согласно способу определения центрального момента инерции и координат 5 центра масс в заданной плоскости и массы тела, заключающемуся в том, что тело устанавливают на платформу, ось, вращения которой перпендикулярна заданной плоскости, сообщало ^ют платформе движение вокруг оси и измеряют параметры'движения образованной телом и платформой механической системы., заданное число раз параллельным перемещением в заданной

15 плоскости устанавливают тело в новое положение и повторяют измерение параметров движения системы, а по ним определяют центральный момент инер.‘ции, координаты центра масс и массу тела, используют платфортду с опрокинутым унифилярным подвесом и газовыми подшипниками, во всех положениях тела сообщают платформе колебательное . движение вокруг оси, а в качестве, параметра движения механической систе25 мы измеряют период колебаний, по которому определяют соответствующий момент инерции системы, из исходного положения перемещают тело по первой прямой, лежащей в заданной плоскос30 ти, находят положение тела, для которого период колебаний системы минимален, затем перемещают тело из найденного положения по второй прямой, лежащей в заданной плоскости

35 и перпендикулярной к первой прямой, /вновь находят положение тела, для которого период колебаний системы минимален , устанавливают тело в найденное положение и определяют центральд- ный момент инерции тела по периоду колебаний системы, а координаты центра масс - по положению на теле, точки пересечения оси вращения с заданной плоскостью, смещают тело .на заданное расстояние от этого по45 ложения и по измеренному периоду колебаний системы определяют массу те- . ла.

На чертеже представлена схема платформы с опрокинутым унифилярным 50 подвесом и газовыми подшипниками.

Платформа 1 располагается горизонтально, опирается на газовые подшипники 2 и жестко соединена с одним концом торсиона 3, другой конец кото55 рого закреплен в центре мембраны 4, установленной в основании 5 корпуса. Исследуемое тело 6 устанавливают на платформу 1 и при необходимости закрепляют соответствующими приспособпениями (не показаны).

Способ осуществляют следующим образом.

Тело устанавливают·на платформу 1 в произвольном положении, сооб65 щают платформе колебательное движеs