SU409085A1

SU409085A1 - AERODYNAMIC MULTI-COMPONENT INTRA-MODEL WEIGHTS

Info

Publication number: SU409085A1
Application number: SU1713871A
Authority: SU
Inventors: М. Н. Казаков В. И. Лагутин В. С. Трусов В. В. Жарников
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1971-11-15
Publication date: 1973-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к области весоизмерительной техники, в частности к устройствам дл определени характеристик моделей в аэродинамических трубах.The invention relates to the field of weighing equipment, in particular to devices for determining the characteristics of models in wind tunnels.

Известны аэродинамические многокомлонентные в утримодельные весы, содержащие упругие элементы, св занные с поршнем дл установки модели, датчики угловых перемещений , .храповой механизм, кривошип, тросовый привод и держатель.Aerodynamic multi-component aerodynamic scales are known that contain elastic elements associated with the piston for mounting the model, angle-displacement sensors, a ram mechanism, a crank, a cable drive and a holder.

Однако эти весы не обеспечивают требуемой тоЧНости измерени .However, these scales do not provide the required measuring current.

В предложенных весах кривошип выполнен в виде двух параллельно расположенных и жестко скрепленных шарнирами упругих кольцевых элементов, между которыми расположен храповой механизм осевого перемещени модачи относительно кривошипа.In the proposed weights, the crank is made in the form of two elastic rings that are parallel and rigidly fastened with hinges, between which there is a modchex axially moving ratchet relative to the crank.

Благодар этому повышаетс точность весов .This increases the accuracy of the scales.

Иа чертеже показаны описываемые весы.The drawing shows the scales described.

Модель / установлена на направл ющем поршне 2 упругих элементов 3. Основание 4 упругих элементов размещено во втулке 5. Зубчата рей.ка 5 расположена на втулке 5, храновик 7 - на основании 4. К основанию упругих элементов прикреплен трос 8, служащий приводом храпового механизма. Втулка шарнирПо соединена кривошипом, состо щим из двух параллельно располженных кольцевых Model / mounted on the guide piston 2 of the elastic elements 3. The base 4 of the elastic elements is placed in the hub 5. The gear rack 5 is located on the hub 5, the storage 7 is on the base 4. The cable 8 is attached to the base of the elastic elements . Sleeve hingePo is connected by a crank consisting of two parallelly arranged annular

элементов 9 и 10, жестко скрепленных между собой ос ми шарниров // и 12. Другим своим концом кривошип шарнирно закреплен на держателе 3, через который пропущен трос 8. На шарнирах П и 12 установлены датчики 14 угловых перемещений. elements 9 and 10, rigidly connected to each other axis pivots // and 12. At its other end, the crank is pivotally mounted on the holder 3, through which the cable 8 is passed. On the hinges P and 12, sensors of 14 angular displacements are installed.

Весы работают следующим образом.Scales work as follows.

Перед проведением измерений дерх атель закрепл ют в подвеске рабочей части аэродинамической трубы, храповик устанавливают в зацепление с крайним правым зубом рейки и па направл ющем поршне креп т модель. После запуска трубы модель под де11ствием аэродинамических сил устанавливаетс в попотаке иод определенным балансировочным углом атаки а так, что оси шарниров располагаютс по линии действи проекции результирующей аэродинамическо силы па плоскость вращени кольцевых элементов, выполн ющих в устройстве роль кривошипа. Вли ние силы т жести модели па положение кривошипа парируетс строго горизонтальной установкой перед экспериментом плоскости вращени кривошила. При помощи датчика угловых перемещений, установленных на шарнирах, регистрируют балансировочный угол атаки as (угол между вектором скорости f/cc. и осью модели) и угол между лииией осей шарниров и вектором скорости Uх, тангенс которого равен величи.не аэродинамического качества, Одно.временно регистрируют показани датчиков кольцевых упругих эдементов , измер ющих проекцию результирующей силы на плоскость вращени «ривоЩйиз. Положение центра давлени определ ют как точку пересечени продольной осислинией, соедин ющей оси шарниров, зна рассто ние между осью шарнира // и осью модели. Величины момента рыскань Мп , боковой силы Рв и осевого момента М-. определ ют по показани м датчиков упругих элементов 3 в услови х отсутстви на них вли ни комггонентов Р - , Р п и Me , воспринимаемых кольцевыми элементами.Prior to the measurements, the holder is fixed in the suspension of the working part of the wind tunnel, the ratchet is set in engagement with the rightmost tooth of the rail and the model is attached to the guide piston. After launching the pipe, the model under the influence of aerodynamic forces is established in the airfoil by a certain balancing angle of attack so that the axes of the hinges are located along the projection line of the resulting aerodynamic force on the plane of rotation of the annular elements that play the role of a crank in the device. The effect of the gravity force of the model on the crank position is parried by a strictly horizontal installation in front of the experiment of the plane of rotation of the crank. Using the angular displacement sensor mounted on the hinges, the balancing angle of attack as is recorded (the angle between the velocity vector f / cc. And the model axis) and the angle between the axis of the hinge axis and the velocity vector Ux, whose tangent is equal to the non-aerodynamic quality, One. temporarily record the sensor readings of the ring elastic edement measuring the projection of the resultant force on the plane of rotation. The position of the center of pressure is defined as the point of intersection of the longitudinal center connecting the axes of the hinges, the distance between the hinge axis and the model axis. The magnitude of the yaw moment Mn, the lateral force Rv and the axial moment M-. are determined by the indications of the sensors of elastic elements 3 in the absence of the influence on them of the combination of P -, P n and Me, perceived by the ring elements.

Вредное вли ние компонентов Мп , Рч и М . на показани датчиков кольцевых упругих элементов в описываемых весах практически сводитс к иулю по следующим причинам . Во-первых, выполнение кривошипа из двух разнесенных кольцевых элементо1В существенно увеличивает его жесткость по отношению к измер емым компонентаNJ, и, вовторых , действи боковой силы Ре максимально приближена к геометрическим центрам кольцевых упругих элементов. Таким образом, даже при действии больших боковых сил и моментов точность измерени Рп , Р -. 1 М f продолжает оставатьс высокой. Кроме того, при действии па модель большого осевого момента М- его величину можцо onределить по разности показаний датчиков параллельно расположенных кольцевых элемеитов // и 12, зна рассто ние между последними .Harmful effects of components Mn, Rc and M The readings of the sensors of the annular elastic elements in the described scales are practically reduced to a force for the following reasons. First, the crank of two spaced apart ring elements 1B significantly increases its rigidity with respect to the measured component NJ, and, secondly, the effect of lateral force Re is as close as possible to the geometric centers of the ring elastic elements. Thus, even with the action of large lateral forces and moments, the measurement accuracy of Pn, P -. 1 M f remains high. In addition, under the action of the pas model of a large axial momentum M, its value can be determined by the difference in the readings of the sensors parallel to the annular ring elemeits // and 12, knowing the distance between the latter.

Дл изменени угла атаки модели в ироцессе эксперимента при помощи троса 8 перемеп| .ают основание 4 упругих элементов 5 во втулке 5 вплоть до зацеплени храповика 7 с рейкой 6 на следующем зубе. Положение модели относительно кривошипа в результате этого измен етс и последний поворачиваетс так, чтобы лини действи результнрующе; аэродинамической силы в плоскости изменени угла атаки (в плоскости вращени jvprBoшипа ) совпала с линией, соедин ющей оси щар ир.ов 11 и 12.To change the angle of attack of the model in the process of the experiment using a cable 8 shift | . The base 4 of the elastic elements 5 is placed in the sleeve 5 until the ratchet 7 engages with the rail 6 on the next tooth. The position of the model relative to the crank changes as a result of this, and the latter is rotated so that the line of action results; The aerodynamic force in the plane of variation of the angle of attack (in the plane of rotation of the jvprBoship) coincided with the line connecting the axes of the balls 11 and 12.

После сн ти показаний датчиков унругих эл,ем,елтов 5, ;5, 10 и датчиков 14 угловых перемещений Луществл ют олИсайным выше способом зацепление храповика 7 со следующим . зубоМ рейки б, исследу таким образом весь долускаемый конструкцией устройства диапазон углов атаки (пор дка 60-70°).After reading the indications of the sensors of other electric elts, 5,; 5, 10, and the sensors of 14 angular displacements, the ratchet 7 is hooked in the same way as above. Reim b gear, thus investigating the entire range of angles of attack that can be done by the device structure (on the order of 60-70 °).

Как видно, при изменении в процессе эксперимента положени основа и 4 упругих элементов 3 относительно втулки 6 рассто ние между ос ми У/ и модели остаетс неизменным, что также позвол ет, нар ду с расположением храпового механизма с основанием 4 упругих элементов 3 между кольцевыми элементами 9 и 10, уменьшить габариты весов.As can be seen, when the position of the base and 4 elastic elements 3 changes relative to the sleeve 6, the distance between the axes V / and the model remains unchanged, which also allows, along with the arrangement of the ratchet mechanism with the base 4 elastic elements 3 between the ring elements 9 and 10, reduce the dimensions of the scales.

Сила иат жеин Tipoca 8, служащего дл управлени храповым механизмом в процессе эксперимента, складываетс из суммы величины проекции результирующей аэродинамической силы на плоскость вращени кривошипа и силы треии , котора невелика в услови х вНбрации .конструкции в потоке трубы. Трос 8 выводитс по направл ющим ролика-м за стенку трубы и соедин етс , например, с сердечником магнита.The force of Tipoca 8, which serves to control the ratchet mechanism during the experiment, is the sum of the projected resultant aerodynamic force on the plane of rotation of the crank and the power of the drag, which is small in terms of the structural design in the pipe flow. Cable 8 is led along guide rollers beyond the pipe wall and connected, for example, to the magnet core.

Предмет изобретени Subject invention

Аэродинамические многокомпонентные внутримодельные весы, содержащие упругие элементы , св занные с поршнем дл установки модели, датчики угловых перемещений, храповой механизм, кривошип, тросовый привод и держатель, отличающиес тем, что, с целью повышени точности, в -них кривошип выполнен в виде двух параллельно рааположеиных и жестко скрепленных шарнирами упругих кольцевых элементов, между которыми расположен храповой механизм осевого перемещени модели отиосите;|ьно кривоиииш.Aerodynamic multi-component intra-model scales containing elastic elements associated with the piston to install the model, angle sensors, ratchet mechanism, crank, cable drive and holder, characterized in that, in order to improve accuracy, the crank is made in two parallel seated and rigidly hinged elastic ring elements, between which the ratchet mechanism of axial movement of the model is located;

6 6

10ten