Устройство для диагностики приборов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПРИБОРОВ, содержгицее KOfxiyc, усилитель , чувствительный элемент, пддклн ченньй к усилителю, источник напряжен НИН и схему параметров, о т л и ч а ю ц е :е с я тем, что, с целью повышения точности и быстропействия опр целения состояния подшипниковых узлов приборов, чувствительный элемент выполнен в в1зде торсионного вала КЗ пьезокерамики, един конец которого жестко закреплен в корпусе, на другом выполнена планшайба для за- . крепления исследуемого прибора, ось этого вала выполнена из металлической проволоки, а его наружная поверхность металлизирована и разделена на три кольцевые части, которые пояключены к источнику напряжения, при . чем схема измерения параметров выполнена в виде вибратора, подвижная часть которого насажена на торсионном валу, датчика крутильных колебаний вала, соединенного с вибратором положительной обратной связью через усилитель, частотного детектора, подключенного на вьвсср усилителя, выпрямителя, вход которого подключен к одному выходу частотного детектора , и двухкоординатиого самопишущего прибора, один вхс« которого подключен к второму выхопу частотного детектора , а второй - к выходу выпрямителя . Ж ел vj со

„„SU„„ 1065713 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(59601 М 13 04;Я 01 3 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3318351/18-10 (22) 24.06.81 (46) 07.01.84. Бюл. В 1 (72). P.Þ.Áàíñåâè÷þñ, И.П.Воболис, К.М.Рагульскис, Ю.Б.Рсщин и В.С.Славин (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 621.822.9: 531.781 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 631795, кл. G 01 М 13/04, 1978.

2..Идлин М.М., СаФоноэ М.Д.

Основы сборки, регулировки и контроля авиационных электрогироскопических приборов. М;, Машиностроение, 1968, с.ll9.

3. Авторское свидетельство СССР

В, 571718 кл.ái 01(5/00 1976 (прототип) . (54) (57) CTPORCTBO ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ПРИБОРОВ, ссдеркащее корпус, усилитель, чувствительный элемент, подключенный к усилителю, источник напряжения и схему параметров, о т л и ч ав щ е.е с я тем, что, с целью.повышения точности и быстродействия anределения состояния подшипник овых узлов приборов, чувствительный элемент выполнен в виде торсионного вала из пьезокерамики, сдин конец которого жестко закреплен в корпусе, на другом выполнена планшайба для закрепления исследуемого прибора, ось этого вала выполнена из металлической проволоки, а его наружная поверхность металлизироваиа и разделена на трн кольцевые части, которые псдключены к источнику напряжения, при" чем схема измерения параметров выполнена в виде вибратора, подвижная часть которого насажена на торсионном валу, датчика крутильных колебаний вала, соединенного с вибраторсм Е положительной обратной связью через усилитель, частотного детектора, подключенного на выход усилителя, выпрямителя, вхсд которого псдключеи С, .к одному выходу частотного детектора, и двухкоординатного самопишущего Я прибора, Один вход котОрого подключен к второму выходу частотного де- феы тентора, а второй - к выходу sampsмителя.

Cb

Сл

Вяяа

4Ю

1065713

Изобретение относится к приборостроению и машиностроению и может быть использовано для определения состояния опор приборов различных конструкций.

Известно устройство для контроля 5 качества подшипников гиромоторов, содержащее смонтированный на основаHHM возбудитель механических колеба-, ний, датчик вибрации, опору для крепления собираемого узла гиромотора, 10

Выполненную в виде охватьгвакщего статор, корпуса, одна из торцевых стенок которого упругая, имекицая закрепленные на ней тензодатчики, а другая выполнена в виде подвижйой крымски Г1 7.

Главный иЕдостаток указанного устройства заключается в том- что оно не обеспечивает достаточной точности контроля натяга подшипников,20 а также необхсдимость разборки прибора при этом.

Из вестна установка для проверки и испытания гироскопических приборов, содержащая массивный корпус, над которым расположена платформа для закрепления проверяемого прибора, а также приводы для вращения и созда-. ния циклических колебаний платформы(2 3.

Эта установка обладает существенными недостатками, которые заключагтся в сложном конструктивном выполнении, а также в невозможности плавного изменения частоты циклических колебаний платформы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для контроля параметров работы электродвигателя, содержащее к орпус, 40 усилитель и чувствительный элемент, подключенный к усилителю (3 ).

Нед ос та тки ука з à í í or о ус т ройс тв а заключаются в сложном конструктивнсм исполнении, а также невысоких 45 точности и быстродействии определения состояния подшипниковых узлов, так как постоянная времени реверсивного двигателя, предназначенного для перемещения движка чувствитель- 50 ного элемента, сравнительно. большая.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия определения подшипниковых узлов прибоPoB °

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для диагностики приборов,ссд ержащем корпус, усилитель, чувствительный элемент,псщключенный к усилителю, источ ник напряжения и схему измерения параметров, чувствительный элемент выполнен в виде торси он ного вала и з пь е зок ерамики, один конец которого жестко закреплен в корпусе, на другом выполнена планшайба для закрепления исследуемого 65 прибора, ось этого вала выполнена из металлической проволоки, а его наружная говерхность металлизирована и ра зделена на три коль цевые части, которые подключены к источнику напряжения, причем схема измерения параметров выполнена в виде вибратора, подвижна я часть которого насажена на торсионном валу, датчика крутильных колебаний вала, соединенного с вибратором положительной обратной связью через усилитель, частотного детектора, подключенного на выход усилителя, выпрямителя, вход которого подключен к одному выходу частотного детектора, и двухкоординатного самопишущего прибора, один вход которого подключен к второму выходу частотного детектора, а второй - к выходу выпрямителя. . На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 зависимости изменения напряжений, подаваемых на электроды торсионного вала; на ф1.г. 3 — торсионный вал под действием подаваемых на его электроды напряжений; фиг. 4 — зависимость величины выходного напряжения выпрямителя от частоты крутильных колебаний вала.

Устройство содержит корпус 1 для закрепления прибора 2, усилитель 3, торсионный вал 4, одним концом жестКо закрегленный на корпусе 1, планшайбу 5, выполненную на втором конце вала .4 и. предназначенную для закрепления прибора 2, металлическую проволоку 6, установленную. внутри и по оси вала 4, кольцевые части 79 наружной металлизированной поверхности вала 4, а также вибратор 10, подвижная часть 11 которого насажена на валу 4, и датчик 12 крутильных колебаний вала 4, которые соединены между собой положительной обратной связью через усилитель 3.

Кроме того, устройство содержит частотный детек тор 13 подключенный на выходе усилителя 3, выпрямитель

14, вход которого подключен к одному вьжоду частотного детектора 13, двухкоординатный самопишущий прибор

15, один вход которого подключен к второму выходу частотного детектора 13, а второй — к выходу выпрямителя 14, и источник 16 напряжения, подключенный к частям .7. — 9. . Торсионный вал 4 вместе с планшайбой 5 и закрепленным на ней исследуемым прибором 2 псд действием окрржакщей среды совершают малые затухающие крутильные колебания на собственной частоте. Э. и колебания воспринимаются обмоткой датчика 12, усиливаются усилителем 3 и подаются на обмотку вибраторь 10, подвижная часть 11 которого насажена на валу

4. Так как датчик 12 и вибратор 10

106571 3 соединены между собой положительной обратной связью через усилитель 3, при определенном коэффициенте усиления усилителя 3 в упомянутои системе (датчик — усилитель — вибратор) происходят незатухающие крутильные коле- 5. бания на собственной частоте.

При свершении исследуемым прибором 2 крутиыльных колебаний ротор прибора из-за наличия момента сопротивления вращению от осевого натяга шарикоподшипников и физико-механичес" кого состояния смазки совераает крутильные колебания с той же частотой, что и корпус прибора, если выполня.ется неравенство

MTp > 3шр где М - момент трогания в спорах подвеса ротора; полярн;яй момент инерции ротора;

8MIlJiHT ó крутильных коле 20 баний.

Однако, если. менять частоту крутильных колебаний, наступит момент отцепления ротора от корпуса прибора 2, т.е. ротор не будет успевать колебаться вместе с корпусом.

Частота крутильных колебаний, при которой происходит этот момент, как раз характеризует величину силы осевого натяга и состояние смазки в под-ЗО шипниках..Момент . отцепления рОтора фиксируется следукщим образом.

От источника 16 полупериодиого напряжения на разделенные части 7 - 9 подается высоковольтное полупериод- 35 ное напряжение (фиг. 2).

Напряжение О„положительной полуволны (относительно заземленной проволоки 6) подается на части 7 и 9, а напряжение 02(отрицательной полу- 4р волны) - на среднюю часть 8. В связи с этим концом вала 4 расширяются (поляризация вала-радиальная), а середина сжимается (фиг. 3), из-эа чего изменяется крутильная жесткость !. вала 4 и тем самым меняется частота собственных крутильных колебаний системы торсионный вал 4 — планшайба

5. — исследуемый прибор 2.

Изменение формы вала 4 (крутильной жесткости) производится периодично (согласно закону изменения напряжений(! и О ) . При достижении момента проскальзйвания ротора относительно корпуса прибора 2 резко повышается частота крутильных колебаний упомянутой системы (отсоединяется момент. инерции ротора, так как колебания совершает только корпус прибора 2).

На выходе усилителя 3 подключен частотный детектор 13 который выдает сигнал синусоидальной .формы. Этот сигнал подается на выпрямитель 14,. на выходе которого получается сигнал постоянной величины, который поступает на один вход двухкоординатного самопишущего прибора 15. На другой вход прибора 15 подается напряжение от частотного детектора, пропорциональноее частоте к рутиль ных колебаний упомянутой колебательной системы.

В связи с этим прибор 15 записывает зав исимость величины выпрчмленного выпрямителем 14 напряжения от.частоты крутильных колебаний (фиг. 4) .

В момент проскальзывания ротора относительно корпуса прибора 2 (частотаЕ„ на фиг. 4) частота крутильных колебаний резко повышается, а амплитуда выпрямленного напряжения также резко падает (таким подобран. рабочий режим частотного детектора 14) что и

t регистрирует прибор 15.

Зкспериментал . но уста новлено, что можно эффективно определить состояние подшипниковых узлов приборов, так как измерение параметров подшипниковых узлов путем изменения частоты колебательной системы является чувствительHHM и быстрсдействующим, а также B

2-:3 раза более точным, чем другис виды измерения.

1065713

1065713

6 фау g

Составитель В,Курбатова

Редактор И.Лазаренко Техред И, Иетелева Корректор A.Äçÿòê

Ф

Заказ 11031/42 Тирам 828 ., Псдписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, F.-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгорсп, ул. Проектная, 4