izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-12-28-34izmertech-1870Research ArticleМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯMECHANICAL MEASUREMENTSСистема метрологического обеспечения прослеживаемости измерений характеристик геометрии массSystem of metrological assurance of traceability of measurements of mass geometry characteristicsДовыденкоО. В.DovydenkoO. V.

г. Жуковский, Московская обл.

Olga V. Dovydenko

Zhukovsky, Moscow region

olga-dov@mail.ruСамойленкоА. И.SamoylenkoA. I.

г. Жуковский, Московская обл.

Alexander I. Samoylenko

Zhukovsky, Moscow region

samoylenko@tsagi.ruПетроневичВ. В.PetronevichV. V.

г. Жуковский, Московская обл.

Vasiliy V. Petronevich

Zhukovsky, Moscow region

mera@tsagi.ruЦентральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. ЖуковскогоРоссияCentral Aerohydrodynamic InstituteRussian Federation2020210720230122834Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1870

Предложена система метрологического обеспечения, позволяющая проводить испытания в целях утверждения типа, поверку и калибровку стендов для измерений массы, координат центра масс и моментов инерции. Разработана математическая модель специального эталона, которая основана на аналитических принципах определения координат центра масс и моментов инерции однородных тел вращения правильной геометрической формы. Специальный эталон состоит из набора модулей и крепёжных элементов специальной формы. Каждый модуль представляет собой эталонную меру одновременномассы, координат центрамасс имоментов инерции иможет быть использован как отдельно, так и в наборе с другими модулями. Разработана схема передачи единиц величин от государственных первичных эталонов массы и длины к стендам с помощью специальных эталонов. Предложена методика калибровки специальных эталонов, которая включает косвенные измерения координат центра масс и моментов инерции на основании результатов прямых измерений массы и геометрических размеров элементов модулей эталона, а также измерения отклонений формы и расположения поверхностей модулей эталона и статическую балансировку эталона. Установлены технические требования к специальным эталонам, позволяющиеминимизироватьметодические неопределённости измерений при воспроизведении единиц величин. Создана линейка специальных эталонов, прошедших аттестацию и утверждение в Росстандарте. Разработаны и утверждены методики поверки стендов с помощью специальных эталонов, а также утверждены типы двух стендов с помощью специальных эталонов.

A system of metrological support is proposed that allows testing for type approval, verification and calibration of stands for measuring mass, coordinates of mass center and moments of inertia. The mathematical model of a special standard has been developed. It is based on the analytical principles for the determination of the mass center coordinates and inertia moments of homogeneous bodies with a regular geometric shape. The standard consists of a set of modules and fasteners of a special shape. Each module is a reference measure of both mass, center of mass coordinates, and moments of inertia, and can be used either separately or in a set with other modules. A scheme for transferring units of values from state primary standards of mass and length to stands using special standards has been developed. A method for calibration of special standards has been developed. It includes indirect measurements of the coordinates of the center of mass and moments of inertia based on the results of direct measurements of the mass and geometric dimensions of the standard modules’ elements, as well as measurements of the form deviations and deviations of position of the standard modules’ surfaces and static balancing of the standard. Technical requirements for special standards have been developed to minimize methodological measurement uncertainties when reproducing units of values by the standard. A line of special standards was created, their certification and approval in Rosstandart was carried out. Stand verification methods using special standards have been developed and approved. The type approval of two stands was carried out using special standards. The decision to grant a patent for the invention “Method for determining the error of the stand for measuring the characteristics of the mass geometry of products and a device for its implementation” was received.

координата центра массмомент инерциимассаэталонповеркакалибровкаcoordinates of mass centermoment of inertiamassmeasurement standardverificationcalibration.ReferencesДмитриевский А. А., Лысенко Л. Н. Внешняя баллистика: Учебник для студентов вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2005. 608 с.. Dmitrievskii A. A., Lysenko L. N., Vneshnyaya ballistika: Uchebnik dlya studentov vuzov, 4th publ., Moscow, Mashinostroenie Publ., 2005, 608 р. (in Russian).Богданов В. В., Волобуев В. С., Кудряшов А. И., Травин В. В. Комплекс для измерения массы, координат центра масс и моментов инерции машиностроительных изделий // Измерительная техника. 2002. № 2. С. 37–39.Bogdanov V. V., Volobuev V. S., Kudryashov A. I., Travin V. V., Measurement Techniques, 2002, vol. 45, no. 2, pp. 168–172. https://doi.org/10.1023/A:1015543822552Богданов В. В., Веселов Н. В., Панченко И. Н., Паршев В. А., Петроневич В. В., Чумаченко Е. К. Стенд для измерения массы, координат центра масс и тензора инерции изделия // Датчики и системы. 2010. № 5. С. 24–28.Bogdanov V. V., Veselov N. V., Panchenko I. N., Parshev V. A., Petronevich V. V., Chumachenko E. K., Datchiki i sistemy, 2010, no. 5, pp. 24–28 (in Russian).Богданов В. В., Панченко И. Н. К теории измерения массы, координат центра масс и моментов инерции тел // Датчики и системы. 2013. № 8. С. 12–15.Bogdanov V. V., Panchenko I. N., Datchiki i sistemy, 2013, no. 8, pp. 12–15 (in Russian).Патент № 2368880 РФ / Богданов В. В., Веселов Н. В., Панченко И. Н., Петроневич В. В., Бодин В. В., Паршев В. А. // Изобретения. Полезные модели. 2009. № 24.Patent no. 2368880 RF, Bogdanov V. V., Veselov N. V., Panchenko I. N., Petronevich V. V., Bodin V. V., Parshev V. A., Byull. Izobret., no. 24 (2009).Патент № 2506551 РФ / Богданов В. В., Панченко И. Н., Някк В. А., Галанский П. Н., Костарев В. А. // Изобретения. Полезные модели. 2014. № 4.Patent no. 2506551 RF, Bogdanov V. V., Panchenko I. N., Nyakk V. A., Galanskii P. N., Kostarev V. A., Byull. Izobret., no. 4 (2014).Патент № 2525629 РФ / Богданов В. В., Галанский П. Н., Куликов А. А., Панченко И. Н. // Изобретения. Полезные модели. 2014. № 23.Patent no. 2525629 RF, Bogdanov V. V., Galanskii P. N., Kulikov A. A., Panchenko I. N., Byull. Izobret., no. 23 (2014).Резник С. В, Виденкин H. A. Новый подход к определению моментов инерции космических аппаратов на основе анализа автоколебательной системы // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2016. № 9 (678). С. 81–89.Reznik S. V, Videnkin H. A., Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Mashinostroenie, 2016, no. 9 (678), pp. 81–89 (in Russian).Медарь A. B., Котов А. Н., Кочкин Е. В. Определение массоинерционных характеристик конструкций космических летательных аппаратов // Технология машиностроения, 2011. № 3. С. 45–47.Medar’ A. B., Kotov A. N., Kochkin E. V., Tekhnologiya mashinostroeniya, 2011, no. 3, pp. 45–47 (in Russian).Boyton R., Proceeding of the 61th Annual Conference of the Society of Allied Weight Engineers, Virginia Beach, Virginia, USA, May 20–21, 2002, 22 p.Boyton R., Proceeding of the 61th Annual Conference of the Society of Allied Weight Engineers, Virginia Beach, Virginia, USA, May 20–21, 2002, 22 p.Виденкин H. A. Применение контрольных приспособлений для аттестации стендов контроля геометрии масс космических аппаратов // Итоги диссертационных исследований. Т. 1. Материалы VI Всероссийского конкурса молодых ученых, посвящённого 90-летию со дня рождения академика В. П. Макеева. М.: РАН, 2014. С. 54–55.Videnkin H. A., Itogi dissertatsionnykh issledovanii. Vol. 1. Materials of the VI all-Russian competition of young scientists dedicated to the 90th anniversary of the birth of academician V. P. Makeev, Moscow, RAN Publ., 2014, pp. 54–55 (in Russian).Патент № 2445592 РФ / Ключников А. В. // Изобретения. Полезные модели. 2012. № 8.Patent no. 2445592 RF, Klyuchnikov A.V., Byull. Izobret., no. 8 (2012).Довыденко О. В. Автоматизированная система управления аттестацией спецстенда для определения моментов инерции объектов с использованием метрологического контрольного приспособления модульного типа // Материалы IX Всероссийской научно-технической конференции «Метрологическое обеспечение обороны и безопасности в Российской Федерации», ВНИИФТРИ, Москва, 2012. С. 48–51.Dovydenko O. V., Materials of the IX all-Russian scientifi c and technical conference “Metrologicheskoe obespechenie oborony i bezopasnosti v Rossiiskoi Federatsii”, VNIIFTRI, Moscow, 2012, pp. 48–51 (in Russian).Довыденко О. В., Дыцков С. В., Самойленко А. И. Особенности метрологического обеспечения стендов по измерению массы, центра масс и моментов инерции изделий аэрокосмической техники // Материалы III Отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов «КИМИЛА 2018», Московская область, г. Жуковский, 2018. С. 168–180. URL:http://files.tsagi.ru/kimila/kimila2018_papers.pdf(датаобращения30.04.2020).Dovydenko O. V., Dytskov S. V., Samoilenko A. I., Proceedings of the III industry conference on measurement technology and Metrology for aircraft research “KIMILA 2018”, Zhukovskii, 2018, pp. 168–180 (in Russian), available at:http://files.tsagi.ru/kimila/kimila2018_papers.pdf(accessed:30.04.2020).Dovydenko O., Petronevich V., Samoilenko A., Proceedings of the 24th National scientifi c symposium with international participation Metrology and metrology assurance, 2014, Sozopol, Bulgaria, 2014, рр. 175–179.Dovydenko O., Petronevich V., Samoilenko A., Proceedings of the 24th National scientifi c symposium with international participation Metrology and metrology assurance 2014, Sozopol, Bulgaria, 2014, рр. 175–179.Фаворин М. В. Моменты инерции тел. Справочник / Под ред. М. М. Гернета. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977.Favorin M. V. Momenty inertsii tel. Spravochnik, ed. M. M. Gerneta, publ. 2th, Moscow, Mashinostroenie Publ., 1977 (in Russian).Довыденко О. В. Расчёт на точность методики измерений массы, центра масс и моментов инерции контрольного приспособления для аттестации испытательного стенда // Сборник трудов V Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России». М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. С. 57–58.Dovydenko O. V., Proceedings of the V all-Russian conference of young scientists and specialists “Budushchee mashinostroeniya Rossii”, Moscow, MGTU Publ., 2013, pp. 57–58 (in Russian).Dovydenko O. V., Samoilenko A. I., Shal’neva E. D., Proceedings of the 26 th National scientifi c symposium with international participation Metrology and metrology assurance, 2016, Sozopol, Bulgaria, 2016, рр. 438–444.Dovydenko O. V., Samoilenko A. I., Shal’neva E. D., Proceedings of the 26th National scientifi c symposium with international participation Metrology and metrology assurance, 2016, Sozopol, Bulgaria, 2016, рр. 438–444.Патент № 2722962 РФ / Довыденко О. В., Самойленко А. И., Бугров А. Ю., Лютов В. В., Куликов А. А. // Изобретения. Полезные модели. 2020. № 16.Patent no. 2722962 RF, Dovydenko O. V., Samoilenko A. I., Bugrov A. Yu., Lyutov V. V., Kulikov A. A., Byull. Izobret., no. 16 (2020).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.