10.02.2014
216.012.9f8c

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002506552
Дата охранного документа
10.02.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 тело, имеющее элементы технологического базирования для закрепления его на подвижной части устройства. Эталонное тело выполнено с дополнительными элементами технологического базирования, расположенными симметрично относительно основных элементов. При этом центр масс эталонного тела расположен асимметрично относительно основных и дополнительных элементов базирования эталонного тела. Элементы технологического базирования выполнены в виде базовых отверстий на подвижной части устройства, которые совмещаются с базовыми отверстиями на эталонном теле и изделии посредством штифтов, служащих и для закрепления эталонного тела и изделия на подвижной части. Технический результат заключается в повышении точности измерений и упрощении их проведения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для определения моментов инерции изделий.

Известно устройство для измерения момента инерции изделия, содержащее подвижную часть, имеющую возможность колебаний под действием сил гравитации вокруг оси, неподвижной относительно основания, и эталонное тело с известным положением центра масс (см. Гернет М.М., Ратобыльский В.Ф. «Определение моментов инерции». - М.: Машиностроение, 1969, §9, стр.37).

Недостатками этого известного устройства является необходимость выполнения дополнительных элементов технологического базирования для закрепления эталонного тела на подвижной части устройства, которой является собственно изделие, что существенно ограничивает область применения известного устройства.

Известно устройство для измерения момента инерции изделия, содержащее подвижную часть, имеющую возможность крутильных колебаний относительно неподвижного основания под действием упругого элемента, эталонное тело с известным моментом инерции, имеющее элементы технологического базирования для закрепления его на подвижной части устройства (см. Гернет М.М., Ратобыльский В.Ф. «Определение моментов инерции». - М.: Машиностроение, 1969. Стр.70, п.1. Применение эталона) - наиболее близкий аналог.

Недостатком этого устройства является необходимость предварительного определения момента инерции эталонного тела относительно оси, совпадающей с осью колебаний подвижной части колебательного устройства. Определение момента инерции эталонного тела является технически сложной задачей, так как требует точных измерений всех геометрических параметров и характеристик пространственного распределения плотности материала эталонного тела, неоднородность которого приводит к ошибкам в расчетах момента инерции эталонного тела по геометрическим параметрам. Ошибки в расчетах момента инерции эталонного тела в свою очередь приводят к ошибкам определения моментов инерции измеряемых изделий.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерений и упрощение их проведения за счет исключения необходимости решения сложной технической задачи по определению момента инерции эталонного тела и за счет исключения ошибок в расчетах момента инерции эталонного тела, возникающих из-за неоднородности плотности его материала.

Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в устройстве для измерения момента инерции, содержащем подвижную часть, имеющую возможность крутильных колебаний относительно неподвижного основания, например, под действием упругих элементов или сил гравитации, эталонное тело, имеющее элементы технологического базирования для закрепления его на подвижной части устройства, эталонное тело выполнено с дополнительными элементами технологического базирования, расположенными симметрично относительно основных, причем центр масс эталонного тела расположен ассиметрично относительно основных и дополнительных элементов базирования эталонного тела, которые выполнены, например, в виде базовых отверстий на подвижной части устройства, которые совмещаются с базовыми отверстиями на эталонного теле и изделии посредством штифтов, служащих и для закрепления эталонного тела и изделия на подвижной части.

При использовании предложенного устройства, в котором эталонное тело выполнено с дополнительными элементами технологического базирования, расположенными симметрично относительно основных, имеется возможность при установке эталонного тела на дополнительные элементы технологического базирования развернуть эталонное тело на 180° не изменяя его собственного момента инерции относительно оси колебаний. Центр масс эталонного тела расположен ассиметрично относительно основных и дополнительных элементов базирования, поэтому при развороте на 180° изменяется переносный момент инерциии, соответственно, изменяется период колебаний в дополнительном положении эталонного тела. (Переносный момент инерции равен произведению массы эталонного тела на разность квадратов расстояний от центра масс эталонного тела до оси колебаний перед перемещением и после перемещения (см. Гернет М.М., Ратобыльский В.Ф. Определение моментов инерции. - М.: Машиностроение, 1969. Стр.8, §4).

Переносный момент инерции рассчитывается по известным значениям массы и расстояниям центра масс эталонного тела от оси колебаний. Использование переносного момента инерции вместо собственного момента инерции эталонного тела в алгоритме определения момента инерции изделия позволяет избежать необходимости точных измерений всех геометрических параметров и пространственного распределения плотности материала для определения собственного момента инерции эталонного тела.

Совокупность отличительных признаков предлагаемого устройства обуславливает более простое и более точное определение момента инерции изделия по сравнению с известными аналогами.

Сущность изобретения иллюстрируется графическими материалами, на которых:

- на фиг.1 показана подвижная часть устройства;

- на фиг.2 показана подвижная часть устройства с закрепленным на ней изделием;

- на фиг.3 показана подвижная часть устройства с закрепленным на ней эталонным телом с помощью основных элементов технологического базирования;

- на фиг.4 показана подвижная часть устройства с закрепленным на ней эталонным телом с помощью дополнительных элементов технологического базирования.

Устройство для измерения момента инерции изделия содержит подвижную часть 1, имеющую возможность колебаний вокруг оси подшипников 2, которая неподвижна относительно основания 3. Подвижная часть устройства имеет возможность совершения малых колебаний, при которых возникающий возвращающий момент практически пропорционален углу φ отклонения подвижной части от положения равновесия.

Элементы технологического базирования выполнены в виде базовых отверстий 4 на подвижной части 1 устройства, которые совмещаются с базовыми отверстиями 5 на изделии 6 и базовыми отверстиями 7 на эталонном теле 8 посредством штифтов 9, служащих одновременно и для закрепления эталонного тела и изделия на подвижной части. Назначение элементов технологического базирования состоит в обеспечении однозначной определенности расстояний от оси колебаний до центров масс изделия и эталонного тела. Техническое выполнение элементов технологического базирования может быть различным, в зависимости от конструктивных особенностей изделия.

Эталонное тело 8 выполнено с дополнительными элементами технологического базирования, выполненными в виде базовых отверстий 10, расположенных симметрично относительно основных элементов 7, причем центр масс ЦМЭ эталонного тела расположен асимметрично относительно основных 7 и дополнительных элементов 10 базирования эталонного тела. Асимметричность выражается разностью расстояний x1 и x2 центра масс ЦМЭ эталонного тела от элементов базирования 7 и 10.

Устройство для измерения момента инерции изделия работает следующим образом.

Измеряют периоды малых колебаний: Тo - подвижной части устройства, как показано на фиг.1, Т1 - подвижной части устройства с эталонным телом, закрепленным на подвижной части устройства посредством основных элементов технологического базирования, как показано на фиг.3,Т2 - подвижной части устройства с эталонным телом, закрепленным на подвижной части устройства посредством дополнительных элементов технологического базирования, как показано на фиг.4, и Ти - подвижной части устройства с изделием.

Затем эталонное тело переворачивают на 180°, закрепляют на подвижной части устройства посредством дополнительных элементов технологического базирования, как показано на фиг.4, и измеряют период Т2 малых колебаний подвижной части устройства с эталонным телом в перевернутом положении. Так как основные и дополнительные элементы технологического базирования выполнены симметричными, то после переворота собственный момент инерции Jэ эталонного тела относительно оси, параллельной оси 2 колебаний и проходящей через его центр масс ЦМЭ, остается неизменным, а переносный момент инерции относительно оси колебаний изменится из-за изменения расстояния от центра масс до оси колебаний. Выражения моментов инерции подвижной системы для указанных выше четырех измерений периодов колебаний имеют вид:

Jо=mоcоgTо2/4π2;

Jо+Jэ+mэC12=(mоcо+mэс1)gT12/4π2;

Jо+Jэ+mэc22=(mоcо+mэc2)gT22/4π2;

Jо+Jи+mиcи2=(mоcо+mиcи)gTи2/4π2,

где Jо и mо - момент инерции и масса подвижной части, Jэ и mэ - собственный момент инерции и масса эталонного тела, Jо и mo - момент инерции и масса подвижной части устройства, co, c1, c2, cи - расстояния от ЦМ до оси колебаний соответственно подвижной части, эталонного тела до и после переворота на 180° и изделия, То, Т1, Т2 и Ти - периоды колебаний соответственно подвижной части, эталонного тела до и после переворота на 180° и изделия, g - ускорение свободного падения.

Из приведенных уравнений получим выражение для вычисления момента инерции изделия Jи, не содержащее момента инерции эталона Jэ:

Jи=mоcоg(Tи2-Tо2)/4π2+mиcи(gTи2/4π2и),

где статический момент подвижной части устройства равен:

moсo=mэ1222-g(c1T12-c2T22)/4π2].

Таким образом, предлагаемое техническое решение обладает новой совокупностью отличительных признаков, обеспечивающих по сравнению с аналогами упрощение определения момента инерции изделия, так как исключает необходимость решения сложной технической задачи по определению момента инерции эталонного тела, и повышение точности за счет исключения ошибок в расчетах момента инерции эталонного тела, возникающих из-за неоднородности плотности материала эталонного тела, которые присущи известным близким аналогам.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИЗДЕЛИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 49.
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
27.04.2013
№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
20.06.2013
№216.012.4dac

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

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485466
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.11.2013
№216.012.85b4

Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки. Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки заключается в изменении проходного сечения органа, регулирующего расход газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499906
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8602

Устройство для измерения вращающего момента

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения вращающих моментов на валу электродвигателей, преимущественно не допускающих дополнительного воздействия во время работы на вращающуюся часть, например электродвигателей гироскопов. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499984
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.02.2014
№216.012.a5ea

Установка гидроабразивной резки

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для гидроабразивной резки листовых материалов. Установка содержит основание с продольными направляющими, на которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен портал с поперечными направляющими. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508189
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae31

Пресс-форма для прессования брикетов из порошкообразного материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к оборудованию для компактирования прессованием порошкообразных материалов. Может использоваться для получения брикетов из мелкодисперсных порошков, вводимых в расплавы металлов в качестве легирующих добавок. Пресс-форма содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510308
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.03.2014
№216.012.aea9

Электродуговой испаритель металлов и сплавов

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электродуговому испарителю металлов и сплавов, и может найти применение при нанесении защитных и упрочняющих покрытий на изделия. Электродуговой испаритель содержит протяженный цилиндрический охлаждаемый катод, анод, поджигающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510428
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.05.2014
№216.012.c0c9

Полуавтоматический балансировочный станок

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для выполнения прецизионной динамической балансировки роторов гироскопов. Устройство содержит измерительную систему, приспособление для установки балансируемого изделия и датчик контрастной метки, размещенные на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515102
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c20b

Установка для измерения собственной частоты колебаний роторов силовых гироскопов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой собственной частоты вынужденных колебаний роторов силовых гироскопов. Установка содержит магнитоэлектрические обратные преобразователи, связанные с системой подвеса для установки силового гироскопа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515424
Дата охранного документа: 10.05.2014
Показаны записи 1-10 из 42.
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
27.04.2013
№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
20.06.2013
№216.012.4dac

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

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485466
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.11.2013
№216.012.85b4

Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки. Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки заключается в изменении проходного сечения органа, регулирующего расход газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499906
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8602

Устройство для измерения вращающего момента

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения вращающих моментов на валу электродвигателей, преимущественно не допускающих дополнительного воздействия во время работы на вращающуюся часть, например электродвигателей гироскопов. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499984
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.02.2014
№216.012.a5ea

Установка гидроабразивной резки

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для гидроабразивной резки листовых материалов. Установка содержит основание с продольными направляющими, на которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен портал с поперечными направляющими. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508189
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae31

Пресс-форма для прессования брикетов из порошкообразного материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к оборудованию для компактирования прессованием порошкообразных материалов. Может использоваться для получения брикетов из мелкодисперсных порошков, вводимых в расплавы металлов в качестве легирующих добавок. Пресс-форма содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510308
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.03.2014
№216.012.aea9

Электродуговой испаритель металлов и сплавов

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электродуговому испарителю металлов и сплавов, и может найти применение при нанесении защитных и упрочняющих покрытий на изделия. Электродуговой испаритель содержит протяженный цилиндрический охлаждаемый катод, анод, поджигающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510428
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.05.2014
№216.012.c0c9

Полуавтоматический балансировочный станок

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для выполнения прецизионной динамической балансировки роторов гироскопов. Устройство содержит измерительную систему, приспособление для установки балансируемого изделия и датчик контрастной метки, размещенные на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515102
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c20b

Установка для измерения собственной частоты колебаний роторов силовых гироскопов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой собственной частоты вынужденных колебаний роторов силовых гироскопов. Установка содержит магнитоэлектрические обратные преобразователи, связанные с системой подвеса для установки силового гироскопа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515424
Дата охранного документа: 10.05.2014

Похожие РИД в системе