Способ вибрационного контроля роторов

Авторы патента:

G01N29/04 - для обнаружения локальных дефектов в твердых телах (G01N 29/16,G01N 29/18,G01N 29/20 имеют преимущество)

Изобретение относится к неразрушаюш ,ему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов во враш,ающихся изделиях с помощью возникающих при вращении упругих колебаний. Целью изобретения является повышение чувствительности контроля за счет одновременного воздействия на контролируемую систему параметриче-ского и внешнего силовых возбуждений. Согласно способу вибрационного контроля роторов контролируемый ротор с помощью электродвигателя приводят во вращательное движение с частотой ш, в два раза превышаюшей собственную частоту соп; продольных колебаний ротора. К свободному концу вращающегося ротора в направлении продольной оси X прикладывают внешнее возбуждающее воздействие PsinOt, задаваемое вибровозбудителем . Частоту дополнительного вибрационного воздействия выбирают равной собственной частоте ып продольных колебаний ротора. С помощью осциллографа, сигнал на который подается от измеритель (/ ного преобразователя через усилитель и фильтр, анализируют закон U(t) продольных колебаний ротора. При возникновении колебаний типа биений относят контролируемый ротор к числу дефектных. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ";.

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3901215/25-28 (22) 23.05.85 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (71) Рижский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. А. Я. Пельше (72) С. Л. Цыфанский, В. И. Бересневич и М. А. Магоне (53) 620.179.16 (088.8) (56) Проблемы прочности. 1981, № 5, с. 98 вЂ” 102.

Конструирование и технология машиностроения.вЂ” Труды американского общества инженеров-механиков, 1980, т. 102, № 1, с. 98 вЂ” 104. (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ РОТОРОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему. контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов во вращающихся изделиях с помощью возникающих при вращении упругих колебаний. Целью изобрете„„Я0„„1262364 А1 ния является повышение чувствительности контроля за счет одновременного воздействия на контролируемую систему параметриче ского и внешнего силовых возбуждений. Согласно способу вибрационного контроля роторов контролируемый ротор с помощью электродвигателя приводят во вращательное движение с частотой ь, в два раза превышающей собственную частоту а продольных колебаний ротора. К свободному концу вращающегося ротора в направлении продольной оси Х прикладывают внешнее возбуждающее воздействие PsinOt, задаваемое вибровозбудителем. Частоту дополнительного вибрационного воздействия выбирают равной собственной частоте ь ч продольных колебаний ротора. С помощью осциллографа, сигнал на который подается от измерительного преобразователя через усилитель и фильтр, анализируют закон U (t) продольных колебаний ротора. При возникновении колебаний типа биений относят контролируемый ротор к числу дефектных. 1 ил.

12623б4

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов во вращающихся изделиях с помощью возникающих при вращении упругих колебаний.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности контроля за счет одновременного воздействия на контролируемую систему параметрического и внешнего силовых возбуждений.

На чертеже представлен пример реализации способа вибрационного контроля роторов.

Контролируемый горизонтальный ротор

1, установленный в подшипниках 2, через муфту 3 кинематически связан с приводным электродвигателем 4. К правому свободному концу ротора 1 в направлении оси Л. приложено внешнее возбуждающее воздействие Psin Ы, создаваемое вибровозбудителем 5 (например, пьезовибратором).

Закон U (t) продольных колебаний ротора 1 на собственной частоте ы регистрируется измерительным преобразователем 6, сигнал с которого через усилитель 7 и фильтр

8 подается на осциллограф 9.фильтр 8 предназначен для выделения из спектра продольных колебаний ротора полосы частот, лежащей вблизи низшей собственной частоты яц<

Способ вибрационного контроля роторов осуществляется следующим образом.

Контролируемый ротор 1 устанавливают горизонтально и при помощи электродвигателя 4 приводят во вращательное движение с частотой юч, в два раза превышающей собственную частоту ы,< /продольных колебаний ротора 1. К свободному концу вращающего ротора 1 в направлении продольной оси прикладывают внешнее возбуждающее воздействие P sinQt, задаваемое вибровозбудитеЛем 5. Частоту Q дополнительного вибрационного воздействия выбирают равной собственной частоте ю ч IlpOдольных колебаний ротора 1. При этом вследствие совпадения частоты <2 внешнего возбуждения с собственной частотой <о и системе возникают продольные резонансные колебания ротора с частотой ж. . Временной закон U(1) этих колебаний (при отсутствии повреждений в роторе) близок к моногармоническому.

Г!ри появлении повреждения продольная жесткость ротора начинает периодически изменяться с частотой вращения ь, в два раза превышающей собственную частоту системы <0 «. В этом случае возможно так называемое параметрическое усиление ° вынужденных резонансных колебаний ротора. Необходимым условием параметрического усиления является строгая синхронность (когерентность) параметрического и внешнего силового воздействий, которая имеет место при &= <о/2. Однако обеспечить такую когерентность на практике весьма сложно, поскольку вращение ротора с частотой ь и внешнее силовое воздйствие на него с частотой Q осуществляются от независимых друг от друга источников энергии (возбудителей). Практически неизбеж15 ной является некоторая частотная расстройка,/ а=/У;-<о/2/. Наличие такой расстройки <о (даже небольшой по величине) существенным образом сказывается на законе

U (t) результирующих продольных колеба20 ний ротора. Вследствие близости частот <о и Ы/2 возникающие колебания носят характер биений.

Таким образом, при появлении в роторе повреждения закон U(t) его продольных колебаний изменяется: вместо моногармонических возникают колебания типа биений.

Г1ри помощи осциллографа 9, сигнал на который подается от измерительного преобразователя б через усилитель 7 и фильтр 8, анализуется закон U(t) продольных колебаний ротора 1. При возникновении колебаний типа биений относят контролируемый ротор 1 к числу дефектных.

Формула изобретения

Способ вибра цион ного контроля роторов, заключающийся в том, что контролируемый ротор устанавливают горизонтально, приводят его во вращательное движение, измеряют возникающие при этом колебания ротора и по параметрам этих колебаний определяют дефектность изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, частоту вращения выбирают в два раза большей низшей собственной частоты продольных

4 колебаний ротора, вдоль оси ротора возбуждают низшую гармонику продольных колебаний, а дефектность определяют по появлению биений колебаний ротора.

1262364

Реда кто р О. Буги р

Заказ 5419/40

Составитель Г. Федоров

Texpeд И. Верес Корректор М. Максичигвинец

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества изделий и предназначено для выявления развивающихся дефектов и определения их координат путем регистрации излучаемых дефектами сигналов акустической эмиссии (АЭ), Целью изобретения является повышение надежности и достоверности результатов контроля за счет устранения ложных срабатываний индикатора при получении

Способ ультразвукового теневого контроля изделий // 1262362

Изобретение относится к неразрушаюшим испытаниям изделий ультразвуковым методом

Устройство для ультразвукового контроля изделий // 1262361

Изобретение относится к ультразвуковому контролю изделий и может быть использовано при дистанционном контроле изделий с шероховатой поверхностью

Устройство для ультразвукового контроля внутренних полостей изделий // 1262360

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле внутренних полостей изделий, например открытых проушин элеваторов при бурении

Ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразователь // 1260852

Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп // 1260851

Изобретение относится к контролю качества материалов и может быть использовано для регистрации стадии предразрушения .металлов в процессе циклического нагружения изделия

Ультразвуковой наклонный преобразователь // 1260850

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии

Ультразвуковой преобразователь для калибровки систем акустико-эмиссионного контроля // 1260849

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий и

Устройство для ультразвукового контроля // 1260848

Изобретение относится к области ультразвукового контроля материалов и может быть использовано в установках для автоматического ультразвукового качества изделий

Устройство для ультразвукового контроля изделий цилиндрической формы // 1260847

Изобретение относится к области ультразвуковой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов в изделиях цилиндрической формы

Способ комплексного контроля качества сварных соединений // 2102740

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа // 2104519

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь // 2104618

Устройство ультразвукового контроля материалов и изделий // 2106625

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Способ неразрушающего контроля трубопроводов // 2108569

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации

Способ контроля дефектности изделия // 2111485

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний

Способ измерения параметров затухания упругих волн // 2112235

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества, изменения структурно-фазовых состояний и физико-механических параметров материалов и элементов конструкций, а также в целях акустической спектроскопии массива горных пород, по измерению коэффициента затухания упругих волн и его частотной зависимости

Малогабаритный акустический микроскоп // 2112969

Устройство для ультразвукового контроля изделий // 2112970

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля

Способ контроля качества строительных конструкций // 2114426

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики железобетонных строительных конструкций, обделок и облицовок гидротехнических туннелей