ДАТЧИК АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ВЕСОВ

Датчик аэродинамических весов относится к измерительной технике и предназначен для измерения горизонтальной составляющей вектора аэродинамической силы, действующего на модели летательных аппаратов при испытаниях их в аэродинамических трубах.
Известен
«Высокоточный измеритель осевого усилия в аэродинамической трубе» CN 108896269 [1], имеющий осевой корпус и осевой измерительный элемент, косой разрез и упругие шарниры.
Осевой измерительный элемент содержит первую измерительную балку, вторую измерительную балку и навесную конструкцию, соединенную с шарнирной конструкцией, расположенную вертикально вверх и вниз по обеим сторонам навесной конструкции; шарнирная конструкция симметрична, центр расположен в центре конструкции весов, первая измерительная балка смещена в одну сторону от оси весов на расстояние L, а вторая измерительная балка смещена в другую сторону от оси весов на расстояние L.
Недостатком известной конструкции является низкая компактность устройства, снижающая его функциональные возможности.
Наиболее близким
к заявляемому техническому решению является «ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕСЫ» RU 2287783 [2], содержащие динамометрический элемент измерения продольной составляющей Х вектора аэродинамической силы, состоящий из подвижного и неподвижного оснований, разделенных косым разрезом и двумя боковыми вертикальными пазами, соединенных между собой четырьмя пакетами вертикально расположенных упругих шарниров, двумя чувствительными элементами.
Недостатком известного устройства является низкая компактность устройства, снижающая его функциональные возможности. Также недостатком является повышенное влияние не измеряемых усилий на датчик.
Техническим результатом
предлагаемого решения является повышение компактности, снижение зависимости показаний датчика от не измеряемых усилий.
характеризуется тем, что
Технический результат достигается тем, что датчик аэродинамических весов, содержащий динамометрический элемент измерения продольной составляющей Х вектора аэродинамической силы, состоящий из первого и второго оснований, разделенных косым разрезом и двумя боковыми вертикальными пазами, соединенных между собой четырьмя пакетами вертикально расположенных упругих шарниров,   чувствительный элемент содержит вертикальную измерительную балку, расположенную первым концом на первом основании второй конец соединен с горизонтальной упругой балкой, соединенным концами через консольные опоры с вторым основанием.
На фиг. показан датчик аэродинамических весов, где:
1 – первое основание;
2 – второе основание;
3 – косой разрез;
4 – пакет вертикально расположенных упругих шарниров;
5 – вертикальная балка;
6 – первый конец вертикальной балки;
7 – второй конец вертикальной балки;
8 – горизонтальная балка;
9 – консольные опоры;
10 - тензодатчик.
Устройство работает следующим образом:
Так как конструкция симметрична, любое из оснований, первое 1 или второе 2 может быть неподвижным, соответственно, другое основание может являться подвижным. Неподвижное основание закрепляют в державке, подвижное основание прикрепляют к модели. Наличие  косого разреза 1 и пакетов вертикально расположенных упругих шарниров 4 ослабляют влияние на горизонтальное смещение оснований друг относительно друга сил, не совпадающих с направлением Х вдоль оси датчика.
Для дальнейшего снижения влияния сил, не совпадающих с направлением Х, чувствительный элемент, устанавливаемый между основаниями, содержит вертикальную (измерительную) балку 5, установленную первым концом на первом основании 1. Второй конец вертикальной балки 7 соединен с центральной частью горизонтальной упругой балки 8, установленной на консольных опорах 9, на втором основании. Тензодатчик 10 установлен (наклеен) на вертикальную балку.
Чувствительных элементов может быть два, расположены чувствительные элементы симметрично относительно оси. Наличие двух чувствительных элементов позволит компенсировать часть системных ошибок.
Тензодатчик может быть установлен (наклеен) у основания измерительной балки, что позволит повысить чувствительность благодаря увеличению величины деформации изгиба балки у основания.
Технический результат
– повышение компактности достигается тем, что между основаниями можно вписать более короткую вертикальную балку, что позволит уменьшить вертикальные габариты устройства. Снижение зависимости показаний датчика от не измеряемых усилий достигается тем, что вертикальная деформация чувствительного элемента не приводит к изгибу вертикальной балки благодаря взаимной компенсации вращающих моментов на втором конце вертикальной балки при вертикальной деформации от разных концов горизонтальной балки.
Промышленное применение.
Полезная модель может с успехом применяться для изготовления и использования датчиков аэродинамических весов.