Способ определения скоростей, ускорений и длительности кратковременных движений

Способ определения скоростей, ускорений и длительности кратковременных движений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42о, 17

_#_ 49521

АВИРИМ ГВИД(ТЕЛЬСТВО НА ИЗВВРГПНИ6

ОПИСАНИЕ способа определения скоростей, ускорений и длительности кратковременных движений.

К авторскому свидетельству П. H. Агалецкого, заявленному 24 апреля

1936 года (спр. о перв. ¹ 192506).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

Изобретение относится к способу измерений быстропеременных скоростей, ускорений и времени движения какойлибо системы в случае, если весь процесс совершается в 1 — 2 секунды, причем скорость может достигать порядка

50 л в секунду, а ускорения как положительные, так и отрицательные доходят до 100 g (@=9,8»/сек ). Так, например, предлагаемый способ может быть применен для измерения ускорений тележки катапульты, служащей для старта самолетов. Если движение катапульты происходит за 1,5 сек. и за это время положительное ускорение достигает величины б g, а затем сменяется отрицательным ускорением (замедлением), то время движения и полная картина изменения скорости и ускорения во времени может быть получено при помощи предлагаемого способа. В приведенном примере пользование обычными акселерометрами и акселерографами, основанными на применении пружин или мембран, встречает принципиальные возражения. Дело в том, что для достижения большой чувствительности при механических способах измерений необходимо допускать большие деформации, которые обусловливают вместе с тем низкую собственную частоту измерительных приборов. Поэтому точная фиксация кратковременного процесса изменения скорости и ускорения посредством применения пружин или мембран оказывается невозможной. Производят также замеры скорости и ускорения при помощи записи колебаний камертона на вал, приводимый во вращение тросом, который намотан на вал и свободным концом прикреплен к движущейся системе, но этот способ дает возможность грубо фиксировать только положительное ускорение; для замера отрицательных ускорений он непригоден. Применение для измерения ускорения приборов, основанных на пьезоэлектрических свойствах кварцевой пластинки, имеет преимущество в отношении уменьшения инерции измерительной системы, но такого рода приборы являются сложными по устройству (необходимо иметь усилитель, осциллограф, приспособление для фотографирования и пр.), что черезвычайно удорожает стоимость прибора.

Предлагаемый способ лишен указанных недостатков. Он прост по устройству, безотказно работает и обладает точностью, вполне достаточной для технических измерений.

Этот способ заключается в следующем. Вдоль следования движущейся системы Л. (фиг. 1) натягивают на изоляторах К и L стальную проволоку pg диаметром от 1 — 1,5 млю. На движущейся системе А закреплен электромагнит 8, по бокам которого находятся две диамагнитных втулки а и b. Во время движения системы А втулки а и b скользят вдоль проволоки pq и являются направляющими для электромагнита. В обмотку электромагнита В подводится переменный электрический ток от генератора звуковой частоты с постоянной частотой f.

Подводка тока осуществляется от зажима а через проволоку pq, втулки а, b, катушку электромагнита В, металлический корпус движущейся системы и через рельс, направляющий движение системы, к зажиму 3. Если движущаяся система не металлическая, то ток кэлектромагниту В можно подвести посредством гибкого шнура, следующего за движущейся системой. Во время движения электромагнита вдоль стальной проволоки последняя, через равные проме1 жутки времени, а именно через — сек., получает перемагничивание и, в результате движения электромагнита вдоль проволоки, она будет представлять собою цепь из отдельных магнитиков, длина которых равна отрезкам пути Ь5. Эти отрезки пути ЬЬ система проходит за последовательные промежутки времени, 1 равные — сек.

2f

Зависимость между силой намагничивающего тока и расположением отдельных магнитиков вдоль проволоки можно схематически представить так, как изображечо на фиг. 2.

После магнитной записи стальная проволока наматывается на деревянную катушку С и расшифровка записи осуществляется следующим образом.

Деревянная доска Q (фиг. 3) имеет продольную канавку глубиной, равной диаметру стальной проволоки. Ipoaoлока pq по частям перематывается с катушки С на катушку D, проходя через канавку. Деревянная доска покрывается сверху бумагой и посыпается мелкими железными опилками. На бумаге получается магнитный спектр (фиг. 4). Нейтральные линии отдельных магнитиков на магнитном спектре буду представлены в виде центров небольших эллипсов из опилок.

Расстояния между центрами этих эллипсов можно зафиксировать с точностью до 1 лм. В виду того, что нейтральные линии соответствуют перемене направления тока в электромагните 8, а эти перемены осуществляются через равные промежутки времени, соответствующие

1 —. сек., расстояния 45 между нейтральными линиями дают значения отрезков пути за ряд равных промежутков времени.

При расшифровке магнитной записи составляют таблицу (фиг, 5). В этой таблице графе „время" соответствуют последовательные промежутки времени

М, Ыр, / и т. д., причем Ьг = Ь1 =

= в = ° - 1: п у

= — се к, Общее число нейтральных линий на проволоке п, помноженное на

1 — дает полное время движения cu2f

1 стемы с точностью до — сек. Во вторую

2f графу заносят расстояния Ь5 между соседними нейтральными линиями на магнитном спектре. Расстояние между нейтральными линиями, соответствующее какому - либо полупериоду 4tp помноженное на 2f, дает среднюю скорость Vp за время М Значения скоростей заносят в графу „скорость". Ускорение за время Ь t получ а ют из вы р а ж ения а —— .= (V,, 11,,) 2f.

Таким образом, таблица дает время движения и последовательный ряд значений пути, скорости и ускорения за равные промежутки времени. Пользуясь полученной таблицей, можно построить графики изменения этих величин во времени или же прямо иметь их значения в любой момент движения.

Частота переменного тока 7, питающего электромагнит В, берется больше, если скорости движения системы велики. При измерениях небольших скоростей (порядка до 10 л в секунду) можно пользоваться обычным переменным током с часготой f, равной 50 герц.

Магнитная запись на проволоке после расшифровки может быть стерта постоянным магнитом и проволока вновь использована для следующей записи, Шиг2

Настоящий способ может быть применим при проведении исследований кратковременных движений, встречающихся в различных областях техники.

В частности, он может быть применен для измерения ускорения тележки катапульты при старте самолетов.

Предмет изобретения.

Способ определения скоростей, ускорений и длительности кратковременных движений, отличающийся тем, что на неподвижной стальной проволоке, расположенной параллельно движению тела, производят магнитную запись при помощи электромагнита, соединенного с исследуемым движущимся телом и питаемого переменным током определенной частоты, после чего получают общеиз- вестным приемом магнитный спектр этой записи и по этому магнитному спектру определяют искомые величины, Т л и. „Печатны И Т; уд". Зак. 1875 — 400