Устройство для одновременного измерения продольных, изгибных и крутильных колебаний

 

Изобретение относится к виброизмерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности за счет лучшего разделения типов колебаний. Диски 1 и 2 закрепляют на валу 3, устанавливая оптическую связь между закрепленными на втором диске 2 фотопарами, состоящими из источников 9-11 и фотоприемников 12-14, и закрепленными на первом диске 1 отражателями 4 и 6, поверхность которых имеет разную отражающую способность. Вращение вала 3 и второго диска 2 синхронизируют с помощью тахометров 21 и 22, связанных с электродвигателем 18. Параметры различных типов колебаний измеряются в блоке 27 обработки, связанном через коммутатор 25 с фотоприемниками 12-14. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4450564/25-28 (22) 28.06.88 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (71) Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им. адм. С. О. Макарова (72) Г. П. Нерубенко, А. Ф. Галь, В. И. Белый, И. Ю. Жеребицкий и Г. Л. Сидоренко (53) 621.317.799.531.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 355507, кл. G 01 Н 1/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 868368, кл. G 01 Н ll/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ. ИЗГИБНЪ|Х И КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

ÄÄSUÄÄ 1564505 А1 (57) Изобретение относится к виброизмерительной технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности за счет лучшего разделения типов колебаний. Диски 1 и 2 закрепляют на валу 3, устанавливая оптическую связь между закрепленными на втором диске 2 фотопарами, состоящими из источников 9 — 11 и фотоприемников 12 — 14, и закрепленными на первом диске 1 отражателями 4 и 6, поверхность которых имеет разную отражающую способность. Вращение вала 3 и второго диска 2 синхронизируют с помощью тахометров 21 и 22, связанных с электродвигателем 18. Параметры различных типов колебаний измеряются в блоке 27 обработки, связанном через коммутатор 25 с фотоприемниками 12 — 14.

-1564505

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при исследовании различных типов колебаний их форм, возбуждающихся при вращении механизмов, например, валов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности за счет лучшего разделения типов колебаний.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — первый и второй диски соответственно.

Устройство содержит первый и второй диски 1 и 2, первый из которых расположен на исследуемом валу 3 с возможностью перемещения и жесткой фиксации в конкретных точках по длине вала и на нем закреплены равномерно через 120 три отражателя 4 — 6, первый из которых имеет переменную отражающую способность по радиусу, второй — по углу поворота, а третий — постоянную отражающую способность (фиг. 2), второй диск 2 установлен концентрично валу 3 внутри разъемного полого корпуса 7 с разъемными подшипниками 8, три источника 9 — 11 света, три фотоприемника 12 — 14, образующих с соответствующими источниками 9 — 11 фотопары, оптически связанные соответственно с отражателями 4 — 6, соединенные блок 15 управления и блок 16 питания источников, соединенный с источниками 9 — 1 света щеточными контактами 17, электродвигатель 18 с блоком 19 питания и редуктором 20, соединенным с корпусом 7 второго диска 2, первый и второй тахогенераторы 2! и 22, связанные соответственно с валом электродвигателя 18 и исследуемым валом 3, соединенные с выходами тахогенераторов 21 и

22 блок 23 сравнения и измеритель 24 разности фаз, выходы которых соединены с блоком 19 питания электродвигателя 18, и соединенные между собой коммутатор 25, входы которого через щеточные контакты 26 соединены с выходами фотоприемников 12—

14, и блок 27 обработки, выполненный в виде последовательно соединенных предварительного усилителя 28, анализатора 29, схемы 30 сравнения и индикатора 31 и соединенной со вторым входом схемы 30 сравнения схемы 32 эталонного сигнала.

Устройство для одновременного измерения продольных, изгибных и крутильных колебаний работает следующим образом.

Раз ьемный диск вращается вместе с валом 3, а диск 2, установленный концентрично исследуемому валу 3 с возможностью охвата последнего, соединен с посредством редуктора 20 с электродвигателем 18 постоянного тока и расположен внутри разъемного корпуса 7 с разъемными подшипниками 8. Синхронизация и коррекция частот и фаз вращения диска 2 с источниками 10—

12 света и исследуемого вала 3 осуществляется тахогенераторами 21 и 22, установлен5

1О

25 зо

55 ными на валах электродвигателя 18 и на исследуемом валу 3, и электрической схемой, работающей следующим образом. Электрические сигналы от тахогенераторов 21 и 22 поступают параллельно на блок 23 сравнения частот вращения, где вырабатывается сигнал, соответствующий разности частот вращения электродвигателя 18 и вала 3, и на измеритель 24 разности фаз, где вырабатывается сигнал, соответствующий разности фаз вращения электродвигателя 18 и вала 3. Сигналы поступают на входы блока 19 питания электродвигателя 18. Источники 9 — 11 света, получающие электрический ток через блок 15 управления и блок 16 питания источников посредством щеточных электроконтактов 17, посылают узкий пучок света на листы 4 и 5 с различной интенсивностью отражения и на лист 6 постоянной интенсивностью отражения. Свет отражается от листов 4 — 6 и попадает на приемники 9 и 1О света, отраженного от листов с переменной интенсивностью (4 и 5) и с постоянной интенсивностью (6) соответственно. В результа. те воздействия света на фотоприемники

12 — 14, электрический сигнал посредством щеточных контактов 26 передается на коммутатор 25, который производит последовательный опрос сигналов по каждому из каналов (каналу продольных колебаний, каналу крутильных колебаний и каналу изгибных колебаний). От коммутатора 25 электрический сигнал подается на и редварительный усилитель 28 блока 27 обработки, где сигнал усиливается и передается на анализатор 29, откуда сигнал определенной частоты передается в схему 30 сравнения, которая получает базовые значения виброускорения от схемы 32 эталонного сигнала. Схема 30 сравнения с эталонным сигналом 27 передает электросигнал на индикатор 31 со шкалой е децибелах,,где регистрируются величины крутильных, продольных и изгибных колебаний и их форм.

Идея одновременного измерения продольных, изгибных и крутильных колебаний заключается в использовании эффекта изменения интенсивности отражаемого света от отражающих листов с переменной интенсивностью отражения света. Для определения изгибных и крутильных колебаний и эффекта Доплера для определения продольных колебаний на точность измерения влияют шаг перемены интенсивности отражаемого света йа отражающих листах 4 — 6 и расстояние между центрами отражающих листов 4 — 6, измеряемое по диаметру диска 1. Чем больше это расстояние, тем точность измерения выше. На точность измерения влияет толщина луча источников 9—

12 света и класс точности используемой аппаратуры.

Применение предлагаемого устройства для одновременного измерения продольных, 1564505

Формула изобретекия

Составитель Ю. Круглов

Редактор Т. Па руре«>в а Техред И. Верес Коре -.ò 7:". Н. Ренская

Заказ 1154 Тираж 43о 11одпис и< е

ВНИИ11И Государственного ко74итета по изобретекия7я и ст,!7ûтият. иои (КНТ СССР

113035, Москва, К вЂ” 35, Раушская нао., д. 4 5 (1рои Bодственя;7-издате7biK!!<1 КоМ6ННВТ «Патент». i. » .кго77од, 7, .1. z агарина, 101 изгибных и крутильных колебаний позволяет повысить точность измерения и измерять параметры колебаний в конструкции сразу всех видов. Устройство может быть применено на судостроительных и машиностроительных предприятиях.

1. Устройство для одновременного измере I0 ния продольных, изгибнь х и крутильных колебаний валов, содержащее первый и второй диски, предназначенные для закрепления на валу, два источника све;а, два фотоприемника и блок обр" áîòêè,,отличаю- 15 щееся тем, что, с целью повышения точности и расширения эксплуатационных возможностей путем одновременного измерения всех видой колебаний, оно снабжено соединенными блоком управления и блоком питания источников света, выходы которого

20 соединены с входами источников света, третьим источником света и третьим фотоприемником, коммутатором, входы которого соединены с выходам ;: фотоприемников, а выход — с блоком обработки, электродвига- 25 телем с редуктором и б;:ком питания, соответственно соединенны:л1 с входами блока питания блоком сравнения и измерителем разности фаз. связанным с валом электродвигателя первым тахогенератором, выход которого соединен с первыми входами блока сравнения и измерителя разности фаз, и соединенным с их вторыми входами вторым тахогенератором, связываемым с исследуемым валом, первый диск закреплен на валу с возможностью перемещения и фиксации в любой точке по длине вала и выполнен с закрепленными на нем тремя отражателями, выполненными соответственно с постоянной отражающей способностью и с переменной по углу и радиусу диска, три источника света и три фотоприемника размещень. на втором диске и образуют три фотопары, каждая из которых связана с соответствующим отражателем, а второй диск с закрепленными на нем фотопарами установлен концентричнс валу и выполнен в виде .оедине н ного с редуктором электродвигателя корпуса с разъемными подшипниками.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что блок обработ1пч выполнен в виде последовательно соединенных предварительного усилителя. ана»,и=-зтора, схемы сравнения и индикатора и схемы эталонного сигнала, выход которой соединен - зторым входом схемы сравнения.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источники света соединены с блоком питания источников света и фотоприемники соединены с коммутатором с pомощью щеточных контактоь.