Аэродинамические тензовесы
Нпобрстсмие отипсится к песоизмерител1)Иой тех1гикс и предп; 1 илчено для исследопаиия .чэродиилю1ческих характеристик моделей п аэродинамической трубе с Г иперзоукоиым потоком. Цель и: обрете11ия - упеличение информативности и точности измерений аэродинамической силы и момента тензоиесами при испытании моделей в гиперзвуковом потоке. Аэродинамические теизовесы крепятся о корпусе основанием 1, на котором закреплены три силовоспринимаюлих упругих параллелограмма 2, 3, , расположенгеих перпендикулярно друг другу и содерж;1щих тензоэлемеиты 5, 6, 7, служащие для измерения усилия по осям Y, Х, и Z, С упругим параллелограммом скреплена стойка 8, D которой расположена вертикальная часть 9 державки, выполнеиная н виде упругого параллелограмма . В гориюнтгшьной части 10 держапки содержатся дна параллельных друг другу рычага II и 12, и выполнеупругие ш.чриирь: 13, 14, снязанюле с узлом 15 крепления , а также пара упругих uiapmipo 16 и 17. Держанка подвешенл относительно оси X с помощью пары упругих шарниров 18 и 19, Между державкой и внутренней стенкой стойки 8 расположена связанная со стойкой тяга 20, которая с помоя1ью пары выполненных в ней упругих шарнироп 21 противодействует свободному вращению державки относительно упругих mapioipou 18 и 19, Измерители 22 и 23 , моментов расположен на вертикальной части 9 державки, а измеритель 24 юлентов - на.тяге 20, Выполненный „„ в виде гензобалки измерители 2z воспринимает составляющую момента отиосительио оси Z, Измерители 23 и 24, выполненные в виде параллельно расположенных друг к другу элехеитов 25 с утонениями для тензодатчикои, воспринимают составляющую моментов относиг тельно осей Y и X, Аэродинамические силы и момент, действующие на модель, восприьщмаются узлом 15 н передаются через шарниры 13, 14, 16 и 17 державке , а затем воспринимаются тен оэлемеит а ми, I ил, (Л с ел о о Оо
СОЮЗ СОБЕТСНИХ
СОЦИЛ ЛИСТИЧЕСН ИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
n««" ps пуховом пг>токе °
ГОСУДАРСТВЕННЬ(Й 1-(ОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (46) 23.12. 92 Бюэз. >. !<7 (21) 4242450/10 (22) 27.03.87 (71) Институт теоретической и прикладной механики СО ЛН СССР (72) В.Я.Киселев (56) Г<эрлин С. И., Слезингер И,И °
Аэродинамические и э мерения .-М,: Наука, 1964, с, 511 рис. 6 ° 85.
Лнторское свидетельство СССР (I 1181376, кд. " О! !1 9/00, 1984. (54) <С(РОД!НЛ(И fI. CIG(I," Т(<НВОВЕС! (57 ) Изобретение относится к несоизмерительной технике н предназначено длл исследования «э(эоггинд«и <еск<гх характеристик моделей н азродинамиеской трубе с гиле рз нуконь<м потоком, Цель и <обретения — увеличение иг«!эорматинности и точности измерений аэродинамической силы и момента тензовесал<и при исггь<таги<и л<оделей в гипер3 ну коном потоке, Лэ роди нами ческг<е теизовесы креплтся н корпусе основанием 1, на котором з акреплены три силовоспригн<макглих упругих параллелограмма 2, 3, 4, расположенных перпендикулярно друг другу и содерж««<их те изоэлемеиты 5, 6, 7, служаг<1ие для измерения усилия по ослм г, Х, и 2, С упругим параллелограммом 4 скреплена стойка 8, н которой расположена вертикальная часть 9 державки, выИэобрете<п<е относится к области весоиз мерительной техники и преднаэначе<<о длл исследова<п<л аэродинамических характеристик моделей в аэродинамической трубе с гиг<ерз вуковым потоком.
2 по<<не «« ал н виде упруг ого н зрадлелограмма, В гори зонтальной части 10 держанки содержатсл два параллельных друг другу рычага I I и 12, и выиолнеиь< упру<э<е ш;эрниры 13, 14, сгэлз«иггэге с узлом 5 крег<ленин модели, а также пара упругих шар<в<ров 16 и 7, Держагэка г<одвешенд отггоситедьно осн Х с помощью «ilp<< упругих шарнирон 18 и 19. ((ежду державкой и гэнутренней стенкои стойки 8 р эсг<одожена связанная со стойкой тяга 20, которая с помощью пары выполненных н ней упругих шарнирон 21 противодействует свободному вращению цержавки относите;<ьно упруг«х шарнирон 8 и 19, Измерители 22 и 23 иоментон расподожег<ы н. вертикальной части 9 державки, а измеритель 24 .<оне<гтон — на .тяге 20, Выпоэ< г<е<эггьгй C н виде гензобалки измеритель 22 воспринимает состанллкэщую момента относительно оси 2, Измерители 23 и 24, выполненные в виде параллельно расположеннь<х друг к другу элеиег<тов 25 с утолениями длв тензодатчикон, воспринимают составляющую моментов относи-. тельно осей Y и Х, Аэродинамические силы и момент, действующие на модель, воспринимаются узлом 15 и передаются через шарниры 13, 14, 16 и 17 держалке, а затем воспринимаются тензозлементами. ил. Целью изобретения явллетсл увели<ение информативности и точности измере<г«7< аэродинамической силы и момента тензовесами при исплтанг<и моделей н 1507018 Па чертеже . изображены предлагаемые аэродинамические тензонесы, Термостатированный корпус («e укаъ ванный на чертеже ) защищает тензоэле5 менты весов от воздействия тепловых потоков, возникающих при гнперзнуковом обтекании моделей, Аэродинамические тенэовесы крепятся в корпусе основанием 1, на котором за-!0 креплены три силовоспринимающие упругие параллег!ограмма 2, 3, 4, расположенные перпендикулярно друг другу и содержащие тенэоэлементы 5, 6, 7, служащие для нзмерения усилия по осям У, I5 Х и Е, Тензоэлемент 6 шарнирно соединен с упругим параллелограммом 4, на котором консольно закреплен тензозлемент 7. С упругим параллелограммом 4 скреплена стойка 8, в которой располо- 0 кека вертикальная часть 9 державки, выполненная в в«де упругого. параллелограмма, В горизонтальной части 10 державки содержатся два параллельных друг другу рычага l! и 12 и выпол- 25 иены упругие шарниры 13 14, связанные с узлом крепления модели 15, и пара упругих шарниров 16 и 17. Цержавка подвешена относительно оси Х с помощью пары упругих шарниров !8 и 30 19, Иежцу державкой и внутренней стенкой стойки 8 расположена связанная со стойкой тяга 20, которая с помощью пары выполненных в ней упругик шарниров 21 противодействует свободному вращению державки относительно упругих шарниров 18 и l9. Первый и второй измерители 22 H 23 моментов расположены на вертикальной части 9 державки, а третий измеритель 24 мо- 40 ментов - на тяге 20. Выполненный в ниде тензобалки измеритель 22 моментов воспринимает составляющую момента относительно оси Zy а измерители 23 и 24 моментов, выполненные в виде парал-45 лельно расположенных друг к другу элементов с утонениями дпя тензодатчиков, воспринимают составляющие моментов относительно осей Y и Х. Аэродинамические тенэовесы работают следуняцим образом. Аэродинамическая сила и момент, действующие на модель, воспринимаюгся узлом крепления модели 15 и пере55 даются через шарниры 13, 14, 16, 17 державке, шарнирно подвешенной относительно оси Х, !эмерение компонент силы Х, Y u Е пронодится силовоспринимакщими упругим« параллелограммами 2, 3 и 4, Компонента Y воспринимается тензоэлементом 5, компонента Х вЂ” тензозлементом 6, а компонента Z — тенэоэлементом 7. Измерение составляющих момента относительно осей Х, Y и Е осуществляется следующим образом, На вращение относительно шарниров 18 и 19 державки наложена связь при помощи тяги 2д, которая заканчивается элементами 25 с утонениями для тензодатчиков, воспринимающих составляющую момента относительно оси Х, Иомент относительно оси Z измеряется относительно шарнира 13 через который оя действует на параплелы(ые рычаги 11, передающие усилия на вертикальную часть державки 9, а затем и на тензобалку 22, Измерение момента относительно оси Y происходит относительно шарнира 22, через который он передается на параллельные рычаги !1, причем один из рычагов стремится растянуться, а другой сжаться, Эти усилия воспринимаются тензодатчиками, расположенными на измерителе моментов 23 и включенными в измерительную схему таким образом, что при нагрузке. противоположных знаков их сигнал суммируется, При одинаковом растяжении или сжатии параллельных рычагов !I когда составлянлцие момента относительно осей Z и Х не равны нулю, сигнал момента относительно оси Y равен нулю. Формула изобретения Аэродинамические тенэовесы, содержащие основание со стойкой, в которой расположена вертикальная часть державки, горизонтальная часть которой связана выполненным в ней упругим шарниром с узлом крепления модели, первый измеритель момента в виде тензобалки и дна снловоспринимающнх упругих параллелограмма, связанных с основанием, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью увеличения информативности н точности весов, в них ttseдены расположенная между державной и внутренней стенной стойки связанная с ней тяга, второй н третий «эмерители моментов, выпол не нные в виде параллельно расположенных друг к дру ) 15070 <у :л Ht птов г уточнениями для тензодатчиков, п«с. пар<.< упру< их шарниров, одна иэ котор< и в<пюлнена в горизон1яльпой часэи пер а«кп, а другая в тяге, силовосприппмдкяццй упругий параллелограмм, свяэа«пь<й с основанием, а гориэонтапьиая- часч ь деркавки содерl8 скит диа параллельных друг другу р<<чяга, причем вертикальная часть дер<кавки выполнена в виде упругого параллел<грамма, на котором находятся первый и второй нэмерители моментов, а третий нэмеритель моментов расположен на тяге, 1
