Устройство для исследования вибраций

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

34207I

Союз Соеетоких

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.Ч111.1970 (Xo 1468608f18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Ч1.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 6Х11.1972

М. Кл. G 0111 1/00

Комитет по делам лзобретеиий и открытий при Сосете Мииистрое

СССР

УДК 534.084 85 (088 8) Авторы изобретения

В. А. Башлыков, А. В. Китаев и Э. А. Сигалов

Челябинский политехнический институт

Заявитель ссбю нАЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к приборам для измерения и контроля параметров движения.

Известные устройства, используемые для указанной цели, содержащие корпус с укрепленным в нем на магнитных клиньях ферромагнитным зеркалом, оптическую и фотоэлектрические системы и щуп, не обеспечивают высокой точности измерений из-за поперечных колебаний конца щупа.

Изобретение направлено на повышение точности измерений. Это достигается тем, что один из магнитных клиньев и щуп снабжены пор шнями, расположенными B сообщающихся пазах, заполненных жидкостью, а рабочий срез поршня, связанного со,штоком, выполнен сферическим.

iHa чертеже схематично представлено данное устройство.

1Цуп 1 прижимается к исследуемой микромашине 2 посредством регулируемой спиральной пружины 8. Он заканчивается сферическим пор шнем 4, помещенным в отверстие 5 с небольшим зазором. Чувствительным элементом устройства является ферромагнитное зеркало б. Вибрирующий магнитный клин 7 подвешен к корпусу 8 устройства на двух плоских пружинах 9 и жестко связан с цилиндрическим поршнем 10, Поршень 10 расположен в отверстиями 11. Отверстия 5 и 11 с целью обеспечения максимальной жесткости стенок выполнены в твердом монолитном корпусе 8.

Между собой они сообщаются. Межпоршневое пространство через отверстие 12 заполняется вязкой жидкостью, а воздух, вытесненный ею, уходит через отверстие 18. Уплотнение 14 (например, резиновая трубка) не позволяет жидкости вытечь из отверстия 11, а уплотнение 15 предотвращает попадание пыли и грязи в отверстие 5. Одной из деталей устройства является неподвижный магнитный клин 1б, связанный с корпусом 8 посредством плоской подвижной пружины 17 и плоской корректирующей пружины 18.

15 В оптическую систему предложенного устройства входят коллиматор, состоящий из источника света 19, сообщающей линзы 20 и щелевой диафрагмы 21, проектирующая линза

22 и экран 28.

20 Чувствительность устройства регулируется ввернутым в корпус винтом 24, который проходит через отверстие пружины 17 и упирается в неподвижный магнитный клин 1б.

Вывод световой точки на середину экрана

25 28 осуществляется винтом 25, ввернутым в плоскую корректирующую пружину 18 и упирающимся в плоскую пружину 2б. Последняя обладает меньшей по сравнению с пружиной

18 жесткостью. Втулка 27, впрессованная в

30 отверстие 18 и попадающая в отверстие 5, 342071

Предмет изобретения г

5

27

Составитель В. Жилейкина Редактор В. Левятов Корректор С. Сатагулова

ЦНИИПИ Заказ 2028у8 Изд. № 857 Тираж 406 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 предназначена для ограничения хода поршня

4 вверх.

При измерении вибрации микромашин устройство целесообразно жестко устанавливать на фундамент 28.

Принцип действия устройства заключается в следующем, В исходном положении щуп 1, еще не имеющий контакта с микромашиной 2, под действием пружины 8 занимает крайнее верхнее положение, пор шень 4 упирается во втулку 27.

При этом поршень 10 вместе с клином 7 под действием плоских пружин 9 находится в среднем рабочем положении и неподвижен, потому что поршень 4 и корпус 8 устройства связанный с фундаментом, также неподвижны. При статическом (бесконечно медленном) нажатии исследуемой микромашиной на щуп

1 поршень 4 статически смещается вниз относительно корпуса 8 устройства, не оказывая влияния на поршень 10, так как статическое гидравлическое сопротивление зазоров между поршнями и стенками их отверстий особенно между поршнем 10 и стенкой отверстия 11 равно нулю. Вытесняемая поршнем 4 жидкость из межпоршневого пространства свободно перетекает в запор шневые пространства. В результате поршень 10 остается в прежнем положении.

Таким образом, устройство не реагирует на постоянную составляющую вибросмещения щупа 1 относительно корпуса 8, что имеет весьма существенное значение, для контроля вибраций серийно изготовляемых микромашин, так как сохраняется положение световой точки на шкале экрана 28.

Однако поведение колебательной системы значительно изменяются в динамике, когда щуп 1 колеблется вместе с исследуемой микромашиной. В данном случае в зазорах между поршнями и стенками их отверстий действуют силы гидравлического сопротивления.

Упомянутые силы обусловлены вязкостью жидкости и ее плотностью и пропорциональны соответственно виброскорости и виброускорению жидкости в зазорах. В таких условиях переток жидкости из межпоршневого пространства в запоршневые пространства оказывается весьма затруднительным.

Если также учесть, что стенки отверстий 5 и 11 жесткие и жидкость практически несжимаема, то пор шень 10 будет вынужден колебаться относительно корпуса 8 виброщупа.

Колебания поршня 10 воспринимают магнитный клин 7, зеркальце б, отраженный от зер20 кальца световой луч, и следовательно, световая точка на экране 28.

25 1. Устройство для исследования вибраций, содержащее корпус с укрепленным в нем на магнитных клиньях ферромагнитным зеркалом, оптическую и фотоэлектрическую системы и щуп, отличающееся тем, что, с целью

80 повышения точности измерений, один из магнитных клиньев и щуп снабжены поршнями, расположенными в сообщающихся каналах, выполненных в корпусе, и заполненных рабочей жидкостью.

«25 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий срез поршня, связанного со щупом, выполнен сферическим.