Аэродинамические весы, располагаемые вне модели

Несмотря на большое разнообразие возможных схем и конструкций механических весов, они имеют одинаковые конструктивные элементы:

— поддерживающие устройства, служащие для установки модели в потоке;

— плавающая рама, служащая для крепления поддерживающих устройств и восприятия действующих сил;

— механическая система разложения сил;

— механизмы для измерения сил и моментов.

Устройства, поддерживающие модель, бывают с жесткой (стойки, державки) и гибкой (проволоки, тросы, ленты) подвеской модели.

Система разложения сил чаще всего представляет собой многозвенные рычажные и шарнирные механизмы. В зависимости от ее конструкции каждый весовой элемент воспринимает нагрузку, пропорциональную одной компоненте или нескольким.

К механизмам аэродинамических весов предъявляются следующие требования:

— малое трение при измерительных перемещениях системы;

— высокая чувствительность рычагов и шарниров;

— высокая точность передаточных отношений в суммирующих и моментных системах;

— большая жесткость для возможно меньшего искажения геометрии системы;

— возможность регулировки положения опор для исключения систематических погрешностей.

На рисунке 7.28 приведена схема шестикомпонентных аэродинамических весов в которых модель поддерживается на шарнирах О₁ и О₂ в крыльях модели связанных проволоками с плавающими рамами П₁ и П₂. Задний шарнир О₃ связан с рычагом Р₁, служащим для изменения угла атаки. Рычаг Р₁ передает нагрузку от момента М_z на весовой элемент ВЭуз.

Все вертикальные составляющие в узлах О₁, О₂, О₃ передаются на весовые элементы ВЭу₁, ВЭу₂, ВЭу₃ с передаточным отношением i_y.

Горизонтальные составляющие в узлах О₁, О₂, параллельные оси ОХ, передаются на весовые элементы ВЭ_Q1 и ВЭ_Q2 с передаточными отношениями i_Q, а поперечная сила Z на весовой элемент ВЭ_z через угловой рычаг с передаточным отношением i_z. Если обозначить через N с соответствующими индексами нагрузки, действующие на весовые элементы, то компоненты силовых факторов определятся:

Q=i_Q(N_Q1+N_Q2), Y=i_y(N_y1+N_y2+N_y3),

Z=i_ZN_Z, M_X=i_ya(N_y2-N_y1),

M_y=i_Qa(N_Q2-N_Q1), M_Z=i_yLN_y3.

Рис. 7.28. Схема шестикомпонентных весов

с измерительными шарнирами в модели.

На рисунке 7.29 приведена схема трехкомпонентных весов с комбинированной рычажной системой. В этих весах для повышения чувствительности при измерении силы сопротивления плавающая рама подвешена на двух антипараллелограммах. Верхние стержни антипараллелограммов соединены с рычагами Р₁ и Р₂ комбинированной системы, позволяющей независимо измерять Y и M_z весовыми элементами ВЭ_У и ВЭ_Мz. Для исключения влияния силы сопротивления на момент тангажа применен компенсационный рычаг Р₄.

Рис. 7.29. Схема трёхкомпонентных аэродинамических весов с применением моментно-силовой рычажной системы.

Дата добавления: 2014-01-07