20.06.2013
216.012.4dac

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002485466
Дата охранного документа
20.06.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретения относятся к машиностроению, а именно к устройствам и способам определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство содержит переходник для установки изделия, шарнирно соединенный с тремя опорами, две из которых снабжены силоизмерительными элементами, а третья имеет подвижную часть, выполненную с возможностью вертикального перемещения посредством привода. Также устройство снабжено датчиком наклона переходника относительно оси, проходящей через шарниры первых двух опор, а на переходнике имеется поворотная платформа, ось поворота которой является скрещивающейся с осью наклона и отстоящей от нее на заданном расстоянии. Способ заключается в том, что изделие устанавливают на переходник устройства и уравновешивают изделие с переходником путем приведения в состояние неустойчивого равновесия относительно оси наклона, проходящей через шарниры первых двух опор. Изделие устанавливают на переходник с заведомым смещением от оси наклона, уравновешивание изделия с переходником производят путем наклона переходника с изделием с помощью привода третьей опоры при различных положениях изделия относительно оси наклона. При достижении состояния неустойчивого равновесия измеряют угол наклона переходника и производят измерение массы изделия с помощью силоизмерительных датчиков в составе первых двух опор. Технический результат заключается в упрощении осуществления способа, повышении надежности устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для определения массы и/или положения центра масс преимущественно крупногабаритных изделий.

Известен способ определения массы и положения центра масс изделия, заключающийся в том, что изделие устанавливают на переходник, шарнирно установленный на трех опорах (одна боковая, вторая центральная и третья боковая опоры), и уравновешивают изделие с переходником путем приведения в состояние неустойчивого равновесия относительно оси наклона, проходящей через шарниры первых двух опор.

(см. А.С. СССР №789692, кл. G01M 1/12, 1980) - наиболее близкий аналог для способа.

В результате анализа известного способа необходимо отметить, что его недостатком является большая трудоемкость и сравнительно низкая производительность определения массы и положения центра масс крупногабаритных изделий, связанная с подбором для уравновешивания значительной массы гирь и необходимостью выполнения операции перемещения крупногабаритных изделий на переходнике.

Известно устройство для определения массы и положения центра масс изделия, содержащее переходник для установки изделия, шарнирно соединенный с тремя опорами, две из которых снабжены силоизмерительными элементами, а третья имеет подвижную часть, выполненную с возможностью вертикального перемещения посредством привода.

(см. А.С. СССР №1781576, кл. G01M 1/12, 1992) - наиболее близкий аналог для устройства.

В результате анализа выполнения известного устройства необходимо отметить, что его недостатком является сравнительная сложность и ненадежность конструкции, так как оно представляет собой набор незакрепленных надежно друг с другом и с основанием различных элементов, включающих три силоизмерительных элемента, две подвижные каретки и переходник.

Техническим результатом заявленной группы изобретений является упрощение осуществления способа и повышение надежности конструкции устройства, а также уменьшение трудоемкости и повышение производительности определения массы и положения центра масс изделия.

Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в способе определения массы и положения центра масс изделия, заключающемся в том, что изделие устанавливают на переходник, шарнирно установленный на трех опорах, и уравновешивают изделие с переходником путем приведения в состояние неустойчивого равновесия относительно оси наклона, проходящей через шарниры первых двух опор, новым является то, что изделие устанавливают на переходник с заведомым смещением от оси наклона, уравновешивание изделия с переходником производят путем наклона переходника с изделием с помощью привода третьей опоры при различных положениях изделия относительно оси наклона, при достижении состояния неустойчивого равновесия измеряют угол наклона переходника и производят измерение массы изделия с помощью силоизмерительных датчиков в составе первых двух опор, изделие устанавливают на переходник в трех положениях, в которых переход из одного в другое производят, например, поворотом изделия относительно оси, перпендикулярной плоскости, в которой находится ось наклона, в качестве начала отсчета угла наклона выбирают, например, горизонтальное положение переходника, а измерение угла наклона производят в положении переходника, при котором происходит его отрыв от третьей опоры.

В устройстве для определения массы и положения центра масс изделия, содержащем переходник для установки изделия, шарнирно соединенный с тремя опорами, две из которых снабжены силоизмерительными элементами, а третья имеет подвижную часть, выполненную с возможностью вертикального перемещения посредством привода, новым является то, что устройство снабжено датчиком наклона переходника относительно оси, проходящей через шарниры первых двух опор, а на переходнике имеется поворотная платформа, ось поворота которой является скрещивающейся с осью наклона и отстоящей от нее на заданном расстоянии, ось поворота платформы и ось наклона платформы скрещиваются, например, под прямым углом, датчик наклона переходника может быть установлен соосно с осью наклона, силоизмерительные элементы могут быть выполнены в виде тензодатчиков.

Совокупность отличительных признаков устройства и способа упрощает и повышает надежность конструкции устройства, уменьшает трудоемкость и повышает производительность определения массы и положения центра масс изделия.

Сущность заявленной группы изобретений иллюстрируется графическими материалами, на которых:

- на фиг.1 - устройство с изделием в исходном положении;

- на фиг.2 - вид на устройство со стороны опор, оснащенных силоизмерительными элементами;

- на фиг.3 - устройство с изделием в наклонном положении;

- на фиг.4 - устройство, вид сверху;

- на фиг.5 - взаимное расположение систем координат изделия и устройства при уравновешенном состоянии изделия с переходником.

Устройство содержит переходник 1 для установки изделия 2, соединенный шарнирами 3, 4 и 5 с тремя опорами 6, 7 и 8, две из которых, 6 и 7, снабжены силоизмерительными элементами 9 и 10, а третья опора 8 имеет подвижную часть 11, выполненную с возможностью вертикального перемещения посредством привода в составе опоры 8. Устройство снабжено датчиком 12 наклона переходника 1 относительно оси 13 наклона, проходящей через шарниры 3 и 4 первых двух опор. На переходнике 1 имеется поворотная платформа 15, ось 16 поворота которой является скрещивающейся с осью 13 наклона и отстоящей от нее на заданном расстоянии S. Расстояние S выбирается, с одной стороны, достаточно большим для уменьшения погрешностей измерения углов наклона, с другой стороны учитываются конструктивные особенности, вносящие ограничения на наклон крупногабаритных изделий. Расстояние L от оси 13 до верхней плоскости платформы 15 выбирается возможно меньшим, учитывая обеспечение достаточной прочности платформы. Ось 16 поворота платформы и ось 13 наклона платформы скрещиваются под прямым углом. Датчик 12 наклона переходника установлен на опоре 7 соосно с осью 13 наклона, подвижная часть 14 датчика 12 крепится к валу переходника 1, опирающемуся посредством шарнира 4 на опору 7. На подвижной части 11 опоры 8 закреплена скоба 17, в которой размещен шарнир 5. Силоизмерительные элементы 9 и 10 выполнены в виде тензодатчиков. Опоры 6, 7 и 8 закреплены на опорной плите основания 18.

Способ определения массы и положения центра масс изделия посредством описанного выше устройства осуществляют следующим образом.

Изделие 2 устанавливают на переходник 1, уравновешивают изделие с переходником путем приведения в состояние неустойчивого равновесия относительно оси 13 наклона, проходящей через шарниры 3 и 4 первых двух опор 6 и 7. Изделие устанавливают на переходник с заведомым смещением S от оси 13 наклона. Уравновешивание изделия с переходником производят путем наклона переходника с изделием с помощью привода третьей опоры 8 при различных положениях изделия относительно оси 13 наклона. При достижении состояния неустойчивого равновесия с помощью датчика 12 измеряют угол наклона переходника и производят измерение массы изделия с помощью силоизмерительных датчиков в составе первых двух опор. Изделие устанавливают на переходник в трех положениях, в которых переход из одного положения в другое производят поворотом изделия относительно оси 16, перпендикулярной плоскости, в которой находится ось 13 наклона. В качестве начала отсчета угла наклона выбирают горизонтальное положение переходника, показанное на фиг. 1, а измерение угла наклона производят в положении переходника, показанном на фиг. 3, при котором происходит его отрыв от третьей опоры.

Расчет массы М изделия производится по формуле:

где - суммарная масса переходника с изделием, измерение которой производится силоизмерительными датчиками 9 и 10, m - известная масса переходника.

Для определения положения центра масс изделия используются три уравнения вертикальной плоскости равновесия, проходящей через ось 13 в системе координат изделия при трех различных равновесных состояниях изделия с переходником относительно оси 13 уравновешивания. Положение системы координат переходника Oxyz в начальном положении, переходника Oxαyαzα при наклоне на угол α, и системы координат изделия Oxиyиzи при наклоне показано на фиг.5.

Сначала изделие устанавливают на платформу переходника в первом положении так, как показано на фиг.1, после чего переходник наклоняют, как показано на фиг.3, и измеряют угол α1 наклона в первом равновесном состоянии. При этом система координат переходника Oxyz займет положение Oxα1yα1zα1. Затем переходник возвращают в начальное положение, поворачивают изделие вокруг оси 16, совпадающей с осью Оиxи на платформе переходника на 90° во второе положение так, что ось Оиyи принимает положение, в котором находилась ось Oиуи. После чего переходник наклоняют до достижения состояния равновесия и измеряют угол α2 наклона. Затем переходник возвращают в начальное положение, поворачивают изделие вокруг оси 16, совпадающей с осью Оиxи на платформе переходника на 180° от первоначального положения в третье положение так, что направление оси Оиyи становится противоположным первоначальному своему направлению. После чего переходник наклоняют до достижения состояния равновесия и измеряют угол α3 наклона. Далее решают систему трех уравнений, описывающих положение плоскости равновесия в системе координат изделия:

из решения которой находят координаты суммарного центра масс переходника с изделием xиΣ, yиΣ, zиΣ. Для вычисления координат центра масс изделия решают систему уравнений, связывающую статические моменты массы переходника и изделия в системе координат изделия:

где: MΣ - суммарная масса переходника с изделием, xио, yио, zиo - известные координаты центра масс переходника, xцм, yцм, zцм, - искомые координаты центра масс изделия, определяющие положение центра масс в системе координат изделия.

Заявленная группа изобретений упрощает и повышает надежность конструкции устройства, уменьшает трудоемкость и повышает производительность определения массы и положения центра масс изделия.


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 23.
20.02.2013
№216.012.2650

Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента. Заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Производят деформирование заготовки пуансоном и модулем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475328
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c34

Устройство для определения массы и положения центра масс изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для определения массы и координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство для определения массы и положения центра масс изделия содержит стол с грузовыми площадками, имеющий центральную призматическую опору,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476843
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c3b

Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя

Изобретение относится к способам функционального контроля и диагностирования состояния при испытаниях сложных пневмогидравлических объектов, например ракетных двигателей. Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя заключается в циклическом измерении контролируемых параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476850
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3b3d

Способ определения моментов инерции изделия и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для определения моментов инерции различных изделий, в том числе крупногабаритных и маложестких, имеющих ограничения на установку в наклонном положении, например крупногабаритных космических аппаратов. При реализации способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480726
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.02.2014
№216.012.9f8c

Устройство для измерения момента инерции изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для определения моментов инерции изделий. Устройство содержит подвижную часть, имеющую возможность колебаний вокруг оси, неподвижной относительно основания, например, под действием упругих элементов или сил гравитации, эталонное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506552
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.01.2015
№216.013.20aa

Способ вертикальной динамической балансировки изделия и устройство для его осуществления

Заявленные изобретения относятся к машиностроению и могут использоваться для динамической балансировки различных изделий. Способ заключается в том, что изделие приводят во вращение на платформе, установленной на центральной шарнирной опоре на вращающемся столе, и измеряют динамические реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539810
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.20ac

Способ измерения момента инерции

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам измерения моментов инерции, и может быть использовано для измерения моментов инерции различных изделий. Способ заключается в том, что изделие закрепляют на платформе колебательного устройства, приводят в колебательное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539812
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.04.2016
№216.015.2cd8

Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, и может быть использовано для статической балансировки различных роторов. Заявленный способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579830
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e4d

Способ определения массы и положения центра масс изделия и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к машиностроению, а именно к способам и устройствам определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Способ заключается в том, что изделие устанавливают на переходник, шарнирно установленный на трех опорах, и уравновешивают изделие с переходником...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579827
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.02.2019
№219.016.c32a

Установка для электронно-лучевой сварки

Изобретение относится к оборудованию для сборки и электронно-лучевой сварки кольцевых стыков крупногабаритных обечаек из алюминиевых сплавов с локальным вакуумированием зоны сварки и может быть использовано в космической, авиационной, транспортной, химической отраслях промышленности. Установка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002405664
Дата охранного документа: 10.12.2010
Показаны записи 1-10 из 10.
20.02.2013
№216.012.2650

Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента. Заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Производят деформирование заготовки пуансоном и модулем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475328
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c34

Устройство для определения массы и положения центра масс изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для определения массы и координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство для определения массы и положения центра масс изделия содержит стол с грузовыми площадками, имеющий центральную призматическую опору,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476843
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c3b

Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя

Изобретение относится к способам функционального контроля и диагностирования состояния при испытаниях сложных пневмогидравлических объектов, например ракетных двигателей. Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя заключается в циклическом измерении контролируемых параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476850
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3b3d

Способ определения моментов инерции изделия и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для определения моментов инерции различных изделий, в том числе крупногабаритных и маложестких, имеющих ограничения на установку в наклонном положении, например крупногабаритных космических аппаратов. При реализации способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480726
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.02.2014
№216.012.9f8c

Устройство для измерения момента инерции изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для определения моментов инерции изделий. Устройство содержит подвижную часть, имеющую возможность колебаний вокруг оси, неподвижной относительно основания, например, под действием упругих элементов или сил гравитации, эталонное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506552
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.01.2015
№216.013.20aa

Способ вертикальной динамической балансировки изделия и устройство для его осуществления

Заявленные изобретения относятся к машиностроению и могут использоваться для динамической балансировки различных изделий. Способ заключается в том, что изделие приводят во вращение на платформе, установленной на центральной шарнирной опоре на вращающемся столе, и измеряют динамические реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539810
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.20ac

Способ измерения момента инерции

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам измерения моментов инерции, и может быть использовано для измерения моментов инерции различных изделий. Способ заключается в том, что изделие закрепляют на платформе колебательного устройства, приводят в колебательное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539812
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.04.2016
№216.015.2cd8

Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, и может быть использовано для статической балансировки различных роторов. Заявленный способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579830
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e4d

Способ определения массы и положения центра масс изделия и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к машиностроению, а именно к способам и устройствам определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Способ заключается в том, что изделие устанавливают на переходник, шарнирно установленный на трех опорах, и уравновешивают изделие с переходником...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579827
Дата охранного документа: 10.04.2016
09.05.2019
№219.017.4f1b

Устройство для определения массы и положения центра масс изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство для определения массы и положения центра масс изделия содержит опоры, одна из которых неподвижна, а вторая имеет подвижную часть, имеющую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002458328
Дата охранного документа: 10.08.2012

Похожие РИД в системе