Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII

Доберусь до компа с клавиатурой и отвечу.
А пока вопрос Сергею&старикам - выносить оффтопик по весам, процентам, калориметрам, дериватографам и т.п. в отдельную тему или флеймить тут?
Если да, в ракетомодельном или в научном?

varban> выносить оффтопик по весам, процентам, калориметрам, дериватографам и т.п. в отдельную тему или флеймить тут?

Да не нужно, разговор пустой, уже иссяк.

Если есть время, загляни вот сюда:



Вопрос - какой скорости закрутки ракеты достаточно для стабилизации вертикального полёта? Насколько эта скорость может быть меньше, чем для стабилизации настильной траектории?
Можно ли убрать стабилизаторы вообще?

8(

RocKI, пиши в правильную тему.

Xan> Тьфу на тебя!
Теперь все понятно, а я подумал что это в мой адрес.

Здравствуйте, уважаемые эксперты!

Вопрос возник следующий: какого быстродействия (разрешающей способности?) можно ожидать от стенда массой двадцать-тридцать килограммов, опёртого на четыре тензодатчика от напольных весов? Предполагается, что в процессе измерения (прожига) подвижной массой будет не только двигатель (ракета), но и вся массивная рама стенда?

Non-conformist> Вопрос возник следующий: какого быстродействия (разрешающей способности?) можно ожидать от стенда массой двадцать-тридцать килограммов, опёртого на четыре тензодатчика от напольных весов?

Надо знать, насколько будут деформироваться датчики и всё, что "включено последовательно с ними" - все крепления, в том числе и пол/грунт.

Например, если деформация при нагрузке 100 кГ 1 мм, то получается жёсткость:

k = 100 * 9.81 / 0.001 = 981000

Частота колебаний:

F = sqrt(981000 / 100) / 2 / pi= 16 Гц

1. Надо минимизировать подвижную массу;
2. Надо увеличивать жёсткость, в том числе и "заземления".

Non-conformist> какого быстродействия (разрешающей способности?) можно ожидать от стенда массой двадцать-тридцать килограммов, опёртого на четыре тензодатчика от напольных весов?

Пусть "быстродействие" - это минимальный интервал времени, в течение которого изменение тяги будет воспринято как медленное изменение и, следовательно, адекватно преобразовано в электрический сигнал.

Если "быстродействие" недостаточное, то пульсации тяги вызовут собственные колебания измерительной системы, или будут ею проигнорированы.

Ключевой параметр - собственная частота СЧ. Оценим ее по взятой с потолка деформации тензодатчиков: 0,05 мм при суммарной нагрузке 100 кГ.

СЧ[радиан/с]=SQRT(жесткость[Н/м]/масса[кГ])=580. Собственная частота 130 Гц.
Тогда минимальное время, в течение которого пульсации тяги будут (наверняка !) адекватно преобразовываться в электрический сигнал, составит порядка 30 миллисекунд.

Если масса стенда плюс максимальная тяга (в кГс) не превосходит полной шкалы весов, то на точность измерений она никак не повлияет.

Уменьшая массу стенда, уменьшаем и динамическую погрешность.
Например, если двигатель весит 2 кГ, а стенд 28 кГ, то собственная частота системы без стенда будет почти в 4 раза выше, и "достоверные отсчеты" можно будет снимать через 10 мС, а не через 35...40 мС. Но корректнее говорить о постоянной времени электронной части.

Логично будет часовым микрометром оценить жесткость тензоэлементов.

Большое спасибо за выкладки! Деформация УЭ датчиков напольных весов, насколько я помню, не превышает нескольких десятых долей миллиметра. Да по моему даже одной десятой не превышает... Плюс у меня не сто кг, и даже не пятьдесят...

Xan> F = sqrt(981000 / 100) / 2 / pi= 16 Гц

Ксаныч, здесь ошибка, которую я сам чуть было не опубликовал.
100 кГ - это для оценки жесткости.
Для собственной частоты надо подставлять 30 кГ - вес стенда.

Что касается 1 мм и 0,05 мм - пусть микрометр скажет.

Ckona> Если масса стенда плюс максимальная тяга (в кГс) не превосходит полной шкалы весов, то на точность измерений она никак не повлияет.
МИНУС максимальная тяга: тяга - вверх, вес - вниз.

Ckona> Уменьшая массу стенда, уменьшаем и динамическую погрешность.
В идеале - оставить только ракету и тестовый кардан. А раму перевести в разряд недвижимости. Нужны датчики, чтобы детально проработать конструкцию разъёма "кардан - рама стенда". Ждём прибытия пакуночка от наших китайских братьев по разуму...

Ckona> Логично будет частовым микрометром оценить жесткость тензоэлементов.
Часовой индикатор имеется.

Non-conformist> МИНУС максимальная тяга

А, ну да!
Тебе ж гнутую яму надо будет копать между тензоэлементами, для отвода газов.

Ckona> Ксаныч, здесь ошибка, которую я сам чуть было не опубликовал.
Ckona> Для собственной частоты надо подставлять 30 кГ - вес стенда.

Ага, это я проспал!

Ckona> Что касается 1 мм и 0,05 мм - пусть микрометр скажет.

У самих датчиков деформация небольшая, но вот у остальной конструкции может много получиться.
Ну и земля-пол могут быть не жёсткие.

Xan> земля-пол могут быть не жёсткие.
Важное обстоятельство !
В том смысле, что упругие деформации будут в любых нагружаемых элементах.

Когда я на даче "этим маялся" - изгиб трубки с безменом давал больше погрешностей, чем сам безмен.

Конкретно по измерениям Нон-конформиста - рамки кардана могут гнуться и заметно колебаться на относительно низких частотах. Рама стенда - вряд ли.
Микрометр снова может сказать свое слово.
Грунт... да, "слон бежит - земля дрожит".
Но скорее всего, грунт сместится один раз, без колебаний.

Могут возникнуть еще поперечные колебания.
Призма на четырех тензоэлементах, случайный бросок тяги вбок даст момент, нагружающий тензоэлементы несимметрично. Результат - дрожание влево-вправо. Разумеется, все это "измышлизмы".

Ckona> Разумеется, все это "измышлизмы".
Развивая их, следует так делать, чтобы акселерометры и вертографы в контуре управления актуаторами не воспринимали собственные колебания несущих элементов.

Xan>> земля-пол могут быть не жёсткие.
Ckona> Важное обстоятельство !
Вот-вот! А когда я предложил второй, опорный луч в нашей с ГОГИ лазерной конструкции, как раз чтобы отвязаться от мягкой земли и вообще от всего левого - одним махом - здесь, помню, было выражено искреннее недоумение. ))

Ckona> Разумеется, все это "измышлизмы".
Вот... Вот... Где-то совсем рядом. Горячо! ))

Ckona> Конкретно по измерениям Нон-конформиста - рамки кардана могут гнуться и заметно колебаться на относительно низких частотах.
Имхо только средняя рамка. Внутренняя рамка по периметру опёрта на ферму ("ракету"), внешняя - на раму стенда.

А вообще о чём речь? На фоне кухонных весов-то? )) В своих формально верных рассуждениях мы с завидным постоянством теряем масштаб явлений - почву под ногами.

Xan>> земля-пол могут быть не жёсткие.
Ckona> Важное обстоятельство !
Ckona> В том смысле, что упругие деформации будут в любых нагружаемых элементах.

Поэтому в своём проекте нового стенда, который уже сделал ещё этой весной, предусматривал крепление к специальной бетонной площадке, которую собирался самостоятельно залить в удобном для испытаний месте. Но не успел, так как тупо не хватило ни времени ни денег.
Сейчас с Дмитрием решили устанавливаться на готовых площадках – развалинах или заброшенных строй площадках. Сделали анкерное крепление стенда на белом кирпиче, хотя он был против столь основательного подхода и предлагал буриться в красный. Но красный кирпич оказался совсем рыхлым и короткими анкерами не прокатило сделать прочного соединения. Белый кирпич в купе с длинными анкерами, что остались, вообще намертво теперь позволяет монтировать стенд горизонтально к стене на уровне груди, что удобно. А массивность стены в десятки тонн гарантирует минимально возможные колебания опоры, при этом ещё и сила тяг направлена вдоль стены – вдоль её максимальной жёсткости.
Здесь у нас мнения разошлись, Дмитрий не видел смысла в столь мощном креплении под 16кг тяги. Но это пока 16кгс, потом будут под 100кгс. Потом крепления должны выдерживать запас на ударную нагрузку. Прикольно, он сравнил мой подход с русским из анекдота, который сделал трубу заводу с 10-кратным запасом прочности, и после урагана снесло весь завод, а труба стоит. Плохо было то, что трубу пришлось сносить и заново строить под завод, что привело к дополнительным расходом. С этой стороны – плохо, но с другой стороны плохо и то, что весь завод был построен с недостаточным запасом прочности.

Саша, у меня вопрос по делу.

Каковы габаритные размеры тех датчиков от напольных весов, которые ты использовал в своём стенде? И что они вообще из себя представляют как конструкция? Был бы весьма благодарен за несколько фотографий крупным планом, с краткими пояснениями.

Non-conformist> Каковы габаритные размеры тех датчиков от напольных весов, которые ты использовал в своём стенде? И что они вообще из себя представляют как конструкция? Был бы весьма благодарен за несколько фотографий крупным планом, с краткими пояснениями.

Вот ссылки там и пояснения есть:






Размеров сейчас не скажу, это когда домой приду с работы…

Большое спасибо.

Non-conformist> Каковы габаритные размеры тех датчиков от напольных весов

Я подробно описывал:

Спасибо, но я эту статью уже изучил. Меня интересуют габариты УЭ (ширина х ширина). Высота - в меньшей степени. Насколько я могу судить по фото - примерно 40 х 40 ?

Non-conformist> Насколько я могу судить по фото - примерно 40 х 40 ?

Примерно да. Вечером измерю.