SU1137325A1 - Весы дл аэрогидродинамических исследований - Google Patents

Abstract

ВЕСЬ ДНЯ АЭРОЩЦРОДИНАМИЧЕеШХ ИССЛЕДОВАНИЙ, содержащие поршень дл  закреплени  исследуемого тела, соединенный с державкой посредством динамометра и двух последовательно расположенных сильфонов, сочлененных между собой патрубком, отличающиес  тем, что,с целью повышени  точности за счет компенсации давлени  рабочего тела, в них введена закрепленна  на патрубке обойма, а патрубок выполнен с резьбовым наконечником и установлен с зазором в полости переднего сильфона, который одним торцом соединен с nopirfнем , а другим с помощью обоймы - с патрубком, при этом задний сильфон жестко св зан с державкой.§

Description

Фиг.1 3

Ь

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к уст- ройствам дл  измерени  сил и моментов , действующих на тела, в потоке жидкости или газа, в услови х струйного или распределенного массообмена на их поверхности.

Известны гидродинамические весы, содержащие корпус, во внутренней полости которого в подшипниках установлена каретка с ,закрепленной на переднем ее конце донной державкой, динамометрическое устройство с тензопреобразовател ми и неподвижную систему подвода газа или жидкости, котора  выполнена в виде двух сильфонов , соединенных между собой кольцом с радиальным отверстием, св занным с каналом, выполненным в корпусе, и расположенных на заднем конце каретки , при этом в даржавке и каретке выполнено общее осевое отверстие, св занное с внутренней полостью сильфонов радиальными отверсти ми, а динамометрическое устройство распо ложено в корпусе ниже каретки и соединено с ней рычагом j) .

Известные весы имеют сложную конструкцию , обеспечивают измерени  только одной соответствующей силы продольного сопротивлени  и обладают недостаточной точностью измерени  из-за трени  в каретке и динамометрическом устройстве.

Наиболее близким к предлагаемым по технической сущности  вл ютс  вес дл  аэрогидродинамических исследований , содержащие поршень дл  закреплени  исследуемого тела, соединенный с державкой посредством динамометра и двух последовательно расположенных сильфонов , сочлененных между собой патрубком {2J , t

Дл  уравновешивани  системы подвода газа и динамометрического устройства от действи  сил давлени  подводимого газа или жидкости во внутренней полости сильфонов и патрубка установлена гибка  т га, а патрубок установлен в державке по скольз щей посадке с возможностью продольного перемещени . Это существенно усложн ет конструкцию весов и вследствие наличи  сил трени  между патрубком и державкой снижает точность измерений . Кроме того, из-за раст жени  гибкой т ги в процессе эксплуатации весов, дл  восстановлени  требуемой

жесткости системы подвода газа необходима периодическа  регулировка нат жени  т ги, что усложн ет услови эксплуатации весов.

Цель изобретени  - повышение точности за счет компенсации давлени  рабочего тела.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в весы дл  аэрогидродинамических исследований, содержащие поршень дл  закреплени  исследуемого тела, соединенный с державкой посредством динамометра и двух последовательно расположенных сильфонов, сочлененных между собой патрубком, введена закрепленна  на патрубке обойма, а патрубок выполнен с резьбовым наконечником и установлен с зазором в полости переднего сильфона, который одним своим торцом соединен с поршнем , а другим с помощью обоймы - с патрубком, при этом задний сильфон жестко св зан с державкой.

На фиг. 1 показаны весы с закрепленной на них моделью исследуемого объекта, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Весь содержат польй поршень 1, который посредством динамометрического устройства 2 и переходника 3 соединен с державкой 4. На порщне 1 с помощью втулки 5 закреплен иdcлeдyeмый объект 6 (модель рул ). Дл  пОдвода жидкости или газа в модель 6 о внутренней полости ее поршн  1 установлены соответственно сильфоны 7 и 8, сочлененные между собой патрубком 9. Сильфон 8 св зан с державкой 4. а сильфон 7 с помощью переходника 10 закреплен на втулке 5 и посредством обоймы 11 и гайки 12 соединен с патрубком 9. Патрубок 9 установлен коаксиально сильфону 7 с образованием полости 13.

Полость 13 через канал 14 сообщена с рабочей средой (донной областью модели 6). Герметизаци  разъемных соединений переходника 10 со втулкой 5 и обоймы 11 с патрубком 9 осуществл етс  с помощью уплотнительных прокладок 15. На измерительных балка 16 динамометрического устройства 2 закреплены тензодатчики 17.

В корпусе модели 6 в зависимости от исследуемой гидродинамической задачи могут быть выполнены одиночные отверсти , перфорированные или пористые участки (не показаны), расположенные либо на боковой поверхности модели, либо на ее переднем торце или донном срезе. Гидродинамические весы работают следую1цим образом. Предварительно с помощью резьбовой гайки 12 фиксируют обойму 11 на патрубке 9 и путем подбора толщины прокладки 15 между обоймой 11 и патрубком 9 регулируют их взаимное положение . При этом смещением обоймы вправо (фиг. 1) вдоль патрубка обеспечиваетс  сжатие сильфона 7 и раст  жение сильфона 8 и, наоборот, при перемещении обоймы влево сильфон 7 раст гиваетс , а сильфон 8 сжимаетс  Это поз.вол ет регулировать предварительное усилие, действующее на динамометрическое устройство в направлений его продольной оси со стороны упруго деформированных сильфонов 7 и 8, по величине и направлению, т.е обеспечивает изменение диапазона измерени  продол1 иой силы, действующей на исследуемый объект со стрроны внешней среды. Величина усили , действующего на динамометрическое устройство 2 при регулировке положени  обоймы 11 на патрубке 9, контак- тируетс  по показани м измерительной . аппаратуры (не показа:но), подклю : чаемой к тензодатчикам 16, После регулировки и сборки весов через центральное отверстие державки 4 во внутреннюю полость модели 6 от внешнего источника (не; показан) пода етс  жидкость или газ, которые в зависимости от рода исследуемой гидродинамической задачи истекают либо через отверсти  в корпусе модели 6 (струйные органы управлени ), либо через проницаемые (перфорированные или пористые) участки боковой поверх ности или донного среза. При этом регистрируют усили , действующие на динамометрическое устройство 2 со стороны сильфонов 7 и 8. Затем весы с моделью 6 помещают во внешний поток жидкости или газа, фиксируют расход вьщуваемой жидкости посредством внешнего расходомерного устройства (не показано) и с помощью измерительной аппаратуры регистрируют показани  динамометрического устройства 2 весов, по которьм затем определ ют, учитьгоа  усили  со стороны сильфонов, силы и моменты, действующие на модель 6 со стороны внешнего потока. Предлагаемые весы характеризуютс  повьшенной точностью измерений. Путем соответствующего выбора характеристик сильфонов можно обеспечить минимальные их деформации. Например , в случае равенства эффективных площадей сильфонов усили , действующие с их стороны на соединительный патрубок, (если пренебречь потер ми давлени  в последнем) равны по величине и противоположны по знаку , патрубок не смещен от своего первоначального положени  и, следовательно , сильфоны не деформируютс . Это позвол ет повысить надежность и долговечность весов. Кроме того, наличие силы, действующей на динамометрическое устройство со стороны сильфонов, обусловленной внутренним давлением в них и направленной навстречу внешнему потоку, позвол ет частично компенсировать продольную силу от взаимодействи  потока с моделью и, тем самым, повысить допустимый предел измерени  весов , в том числе и при проведении испытаний в случае отсутстви  вьаду- ва газа или жидкости через ее поверхность .

/7

Фиг. 2

Claims (1)

1. ВЕСЫ ДЛЯ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, содержащие пор- шень для закрепления исследуемого тела, соединенный с державкой посредством динамометра и двух последовательно расположенных сильфонов, сочлененных между собой патрубком, отличающиеся тем, что,с целью повышения точности за счет компенсации давления рабочего тела, в них введена закрепленная на патрубке обойма, а патрубок выполнен с резьбовым наконечником и установлен с зазором в полости переднего сильфона, который одним торцом соединен с порхнем, а другим с помощью обоймы - с патрубком, при этом задний сильфон жестко связан с державкой. I

   Фиг.1