Стенд для определения координат центра тяжести тела

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для определения координат центра тяжести тел вращения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения положения центра давления тела. Стенд содержит основание 10 в виде емкости с жидкостью, раму 8 с опорой, размещенную на ней платформу в виде призм 1 для установки изделия 2 и систему измерения в виде четырех силоизмерительных датчиков и квадранта 16 для контроля углового положения платформы. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (я)5 G 01 M 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770591/28 (22) 18.12.89 (46) 23.04.92. Бюл. hL 15 (71) Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения (72) Л.П.Гаврилюк (53) 620.1.05:531,24(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 868378, кл. G 01 М 1/12. 1978.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1224633. кл. G 01 М 1/12, 1986.

Авторское свидетельство СССР

t4 427635, кл. G 01 М 1/12, 1972. (54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ТЕЛА.. Ж 1728689 А1 (51) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для определения координат центра тяжести тел вращения. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем определения положения центра давления тела.

Стенд содержит основание 10 в виде емкости с жидкостью, раму 8 с опорой, размещенную на ней платформу в виде призм 1 для установки иэделия 2 и систему измерения в виде четырех силоизмерительных датчиков и квадранта 16 для контроля углового положения платформы. 1 з,п,ф-лы, 2 ил, 1728689

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в технологии судостроения и машиностроения для определения координат центра тяжести и центра величины (центра давления жидко- 5 сти на погруженное в нее тело) тел вращения.

Известен стенд для определения центра тяжести, включающий поворотный стол на платформе, опертой в центре на шаро- 10 вую опору и снабженной двумя кронштейнами, расположенными в двух вэаимноперпендикулярных направлениях, Кронштейны оперты на силоизмерительные датчики, Ось одного из кронштейнов гори- 15 зонтальна, а второго наклонена на угол 2ЗОО, Изделие устанавливается на стол вертикально и в процессе измерения поворачивается на 90 вокруг оси вращения стола. По показаниям силоизмерительных 20 датчиков, известной длине кронштейнов и наклону одного из них в двух положениях изделия рассчитывают координаты центра тяжести изделия, Недостатками стенда являются необхо- 25 димость установки изделия в вертикальное положение, сложность базирования изделия на столе и невозможность определения центра величины изделия. 30

Известен стенд. включающий основание, подвес, опорный узел,. платформу для крепления изделия и датчики наклона платформы, О координатах центра тяжести изделия судят по результатам таррировки и 35 показаниям датчиков наклона платформы.

Недостатками стенда являются сложность базирования изделия и необходимость подвеса изделия близко от центра тяжести, для чего требуется заранее определить район 40 расположения центра тяжести с необходимой степенью точности, а также невозможность определения центра величины и массы изделия.

Известен стенд для определения коор- 45 динат центра тяжести тела, содержащий основание в виде емкости с жидкостью, раму с опорой, размещенную на последней плат.форму и систему измерения, включающую датчик угла поворота платформы, 50

Недостатками стенда является невозможность определения всех трех координат центра тяжести и центра плавучести тела.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. 55

На фиг.1 представлена схема стенда для определения центра тяжести тела; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1.

Стенд включает в себя платформу в виде призм 1 для установки изделия 2, сило- 60 измерительные датчики 3-6, ножевые опоры 7, раму 8, коромысло 9, основание 10 в виде емкости с жидкостью. Призмы 1 платформы связаны между собой тягами 11 в единую систему, коромысло 9 закреплено к системе призм 1, последние снабжены подушками 12, в которые упираются ножевые опоры 7. Изделие 2 крепится к призмам 1 бандажными лентами 13 и фиксируется по длине и развороту упорами 14. Ножевые опоры 7 закреплены к раме 8, подвешенной к силоизмерительным датчикам 3 и 4. Силоизмерительные датчики 5 и 6 закреплены на съемных балках 15 рамы 8 и упираются в коромысло 9 с возможностью поворота призм 1 вокруг линии ножевых опор 7. Коромысло 9, ножевые опоры 7 и подвес рамы 8 расположены в плоскости симметрии призм

1 платформы.

Рама в одном из вариантов может быть снабжена стенками (не показаны) и выполнена в виде емкости с жидкостью. В другом варианте рама 8 может погружаться в емкость с жидкостью в основании 10. Силоизмерительные датчики 3 и 4 могут быть установлены снизу рамы 8, при этом линии действия их упора или их подвеса должны находиться в плоскости симметрии призм 1.

Отклонение от горизонтальности призм платформы контролируется квадрантом 16 типа КО-10, установленным на контрольные площадки призм 1.

При измерениях полойения центра тяжести изделие 2 укладь:вают на призмы платформы 1, базируют его по длине и развороту упорами 14, связывают с призмами бандажными лентами 13 и подвешивают (или опирают) раму 8 к силоизмерительным датчикам 3 и 4. Горизонтальность изделия на призмах контролируют квадрантами 16.

Измеряют усилия Pi и Рг. Координату центра тяжести системы по оси Х определяют из выражения

Рг

Х,— + +а, МаСсу изделия определяют путем вычитания из суммы показаний датчиков 3 и 4 величины массы рамы 8 с платформой и бандажами, Затем к коромыслу 9 прикладывают усилие, и изделие 2 с призмами 1 наклоняется вокруг линии ножевых опор 7 на

I малый угол а. Измеряют усилия Рз и Р4 силоиэмерительными датчиками 5 и 6, затем иэделие 2 с призмами 1 наклоняется на тот же угол Q в противоположную сторону, и измеряются усилия Рэ и Р4. Наклоны измеряют квадантами 16; Координаты центра тяжести системы по осям Y u Z определяют из выражений

1728689

Формула изобретения

РЗ Р4 + Р4 РЗ ус 2(. д 1;

Фиг, 2

Составитель Л. Гаврилюк

Редактор И, Ванюшкина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Максимишинец

Заказ 1400 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с

2G -1, где G — масса изделия, платформы и бандажей.

Зная координаты центра тяжести рамы и платформы без иэделия и координаты центра тяжести их с изделием, рассчитывают координаты центра тяжести изделия. После этого рамы без изделия и с изделием последовательно погружаются в емкость с жидкостью. По изменению положения уровня жидкости в емкости определяют объем изделия, а по изменению координат центра тяжести системы рассчитывают положение центра величины изделия.

Аналогичным образом рассчитывается положение центра тяжести изделия, объем изделия и его центр величины при выполнении рамы 8 в виде емкости с жидкостью.

Количество призм 1 выбирается из условия исключения прогиба изделия, при этом возможна установка призм на балансирных опорах.

1. Стенд для определения координат центра тяжести тела, содержащий основа5 ние в виде емкости с жидкостью, раму с опорой, размещенную на последней платформу и систему измерения, включающую датчик угла поворота платформы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения

10 функциональных возможностей, система измерения выполнена дополнительно с четырьма силоизмерительными датчиками, два из которых размещены на основании на заданном расстоянии друг от друга и пред15 назначены для подвешивания рамы, остальные закреплены на раме. а платформа выполнена в виде призм для размещения тела так, чтобы его центр тяжести был выше опоры рамы, и коромысла, закрепленного

20 . на призмах и предназначенного для взаимодействия с силоизмерительными датчиками, закрепленными на раме.

2. Стенд по п.1, о т л и ч à ю шийся тем, что рама выполнена в виде емкости с жид25 костью.