Устройство для измерения радиального отклонения прецессирующего вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных отклонений валов, работающих при переменных температурах, и их деформаций в радиальном направлении. Цель изобретения - повышение информативности. Устройство содержит шесть датчиков 1 - 6 перемещения, подключенных к шести схемам 7 - 12 измерения, которые подключены к управляемым ключам 13 - 18. Устройство содержит также схемы 19, 20 совпадения, блоки 21, 22 вычитания, блок 23 сложения, блоки 24, 25, 26 деления, блоки 27, 28 умножения и блок 29 памяти. На выходе блока 27 умножения получают информацию о радиальном отклонении в результате прецессии вала, а на выходе блока 28 умножения - информацию об изменяющемся диаметре в результате деформации вала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1562674 (21) 4678360/28 (22) 14.04.89 (46) 15.07.91. Бюл, N 26 (75) B. Н. Нестеров (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1562674, кл. G 01 В 7/00, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО ОТКЛОНЕНИЯ ПРЕЦЕССИРУОЩЕГО ВАЛф (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных отклонений валов, работающих при переменных температу, Я2, 1663396 А2 рах, и их деформаций в радиальном направлении. Цель изобретения — повышение информативности, Устройство содержит шесть датчиков 1 — 6 перемещения, подключенных к шести схемам 7 — 12 измерения, которые подключены к управляемым ключам 13 — 18. Устройство содержит также схемы 19, 20 совпадения, блоки 21, 22 вычитания, блок 23 сложения, блоки 24, 25, 26 деления, блоки 27, 28 умножения и блок

29 памяти. На выходе блока 27 умножения получают информацию о радиальном отклонении q результате прецессии вала. а на выходе блока 28 умножения — информацию об изменяющемся диаметре в результате деформации вала. 1 ил.

1663396

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиалЬных отклонений валов, работающих при переменных температурах и подверженных радиальным деформациям.

Цель изобретения — повышение информативности измерения путем изменения, диаметра вала в результате тепловых и упругих деформаций, На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения радиального отклонения прецессирующего вала.

Устройство содержит шесть датчиков 1—

6 перемещения, подключенных к схемам 712 измерения соответственно, которые подключены к,управляемым ключам 13-18.

Выходы схем 7 и 8 измерения подключены к входам первой схемы 19 совпадения, выход которой подключен к управляющим входам ключей 15,16,18. Выходы схем 9 и 10 измерения подключены к входам второй схемы 20 совпадения, выход которой подключен к управляющим входам ключей 13, 14, 17, Устройство содержит также два блока 21 и 22 вычитания, блок 23 сложения, три блока 24 — 26 деления, два блока 27, 28 умножения, блок 29 памяти. Первый вход первого блока 21 вычитания соединен с выходами первого и третьего управляемых ключей 13, 15, Второй вход первого блока 21 вычитания соединен с вьиадами второго и четвертого управляемых ключей 14, 16, Первый вход второго блока 22 вычитания соединен с выходами второго и четвертого управляемых ключей 14,16. Второй вход второго блока 22 вычитания соединен С выходами пятого и шестого управляемых ключей 17, 18, Выходы блоков 21 и 22 вычитания соединены с входами первого блока 24 деления, Один вход блока 23 сложения соединен с выходами управляемых ключей 13, 15, Другой вход блока 23 . сложения соединен с выходами управляемых ключей 14, 16, а его выход — с первым входам третьего блока 26 деления, второй вход которого соединен с выходам второго блока 22 вычитания, Первый вход второго блока 25 деления соединен с выходами первого и третьего управляемых ключей 13, 15.

Второй вход второго блока 25 деления соединен с выходами пятого и шестого управляемых ключей 17, 18, Выходы первого и второго блоков 24, 25 деления и блока 29 памяти соединены с входами первого блока

27 умножения, С входами второго блока 28 умножения соединены вьиоды второго и третьего блоков 25, 26 деления и блока 29 памяти.

Устройство работает следующим образом.

При прецессии вала сигнал на выходах схем 7 — 12 измерения определяется соответственна выражениями:

К

У11, +ЛХ

К а - Х (2) 10

К

У21 + Д-х (3) К

Угг — а — Х

v (4) (5) 20 2З

К а + X1 — ЛХу (6) где К - коэффициент пропорциональности, зависящей от влияющих факторов, который вследствие идентичности датчиков 1-6 и симметричности их расположения относительно обьекта контроля для всех датчиков меняется одинаково;

a-- — (xî-D)

2 где Хо — расстояние между первым 1 и вторым 2, третьим 3 и четвертым 4 датчиками перемещения соответственно;

D--2R — диаметр вала, который может меняться вследствие вибраций, гармонических колебаний полых валов, термических деформаций;

40 X1 — взаимное смещение второго 2 и пятого 5, четвертого 4 и шестого 6 датчиков перемещения относительно друг друга;

Ó11, 912, 913 — сигналы, несущие информацию а радиальном отклонении вала по оси ОХ; 21 22 У2З вЂ” сигналы, несущие информацию о радиальном отклонении вала по оси 09. . Когда сигналы от третьего 3 и четвертого 4 датчиков перемещения да поверхности вала равны, выражения (1) и (2) выполняются строго. Выражения (3) и (4), в свою очередь, выполняются строго, когда равны расстояния до вала от первого 1 и второго 2 датчиков перемещения. При равенстве сигналов с третьей 9 и четвертой 10 схем измерения срабатывает схема 20 совпадения, открывая первый 13, второй 14 и пятый 17 управляемые ключи, Сигналы с выходов первой 7 и

1663396 (13) х,1

2 КАХ<

- 12 - 11 аг дХг

Х1 (7) Сигналы с выходов второго 25 и третьего 26 блоков деления (10), (13) и блока 29 памяти (Х1) поступают на входы второго бло10 ка 28 умножения, на выходе которого сигнал равен

%2 - 13 =.(8) 15

К Х1

Яг — 4» (9) 25

,ЛХх . х1 (а 2- AX 2 13 а + ЛХх (10) 35

911 à + X1-ХХ>

Сигналы с выходов первого 24 и второго

25 блоков деления (9), (10) и блока 29 памяти

Х1 (— ) поступают на входы первого блока 27 40

2 умножения, на выходе которого сигнал равей

50 (17) «2+ У11

2Ка а — ЛХ„ (12) 2 а+Х1- Лху) х1 (а +Ъх11

Сигналы с выходов третьей 9 и шестой 12 схем измерения поступают на входы второго блока 25 деления, на выходе которого появляется сигнал второй 8 схем измерения поступают на входы первого блока 21 вычитания; на выходе которого появляется сигнал

Сигналы с выходов второй 8 и пятой 11 схем измерения поступают на входы второго блока 22 вычитания, на выходе которого появляется сигнал

Сигналы с выходов первого 21 и второго

22 блоков вычитания поступают на входы блока 24 деления, сигнал на выходе которого равен

Сигналы с выходов первой 7 и пятой 11 схем измерения поступают на входы второго блока 25 деления, сигнал на выходе которого равен

< X1 913 %2 — 11

2 911 912 913

Сигналы с выходов первой 7 и второй 8 схем измерения поступают на входы блока °

23 сложения, на выходе которого появляется сигнал

Сигналы с блока 23 сложения и второго блока 22 вычитания поступают на входы третьего блока 26 деления, сигнал на выходе которого равен

13 +12 + 11 ) (14) ,= 11 (12 Ч13 ) В это время третий 15, четвертый 16 и шестой 18 управляемые ключи закрыты, и сигналы с третьей 9, четвертой 10 и шестой

12 схем измерения на последующие блоки не поступают.

По мере дальнейшего движения вала ключи 13, 14 и 17 закрываются, Когда расстояния от первого 1 и второго 2 датчика перемещения до поверхности вала становятся равными, срабатывает схема 19 совпадения, открывая ключи 15, 16 и 18. Через них сигналы с третьей 9 и четвертой 10 схем измерения поступают на входы первого блока 21 вычитания, на выходе которого появляется сигнал

Сигналы с выходов четвертой 10 и шестой 12 схем измерения поступают на входы второго блока 22 вычитания, на выходе которого появляется сигнал

К Х1

Г x„1(a + xi -Жх„1 (16) Сигналы (15) и (16) с выходов первого 21 и второго 22 блоков вычитания поступают на входы первого блока 24 деления, сигнал на выходе которого равен

1663396

Чгз точно легко вследствие небольшого ее значения по сравнения с размерами вала.

Величина hX в соответствии с выражениями (11) и (19) определяет отклонения ва5 ла в результате прецессии в направлениях. взаимно перпендикулярных осей координат

ОХ и 09 соответственно и не зависит от изменения под действием влияющих факторов коэффициентов К, нестабильности пара10 метра а, зависящего от изменения формы и размеров вала, Величина 2а, равная разности (Х,-О) и получаемая на выходе второго блока 28 умножения при постоянстве расстояния меж15 ду противолежащими датчиками, в процессе измерения характеризует диаметр D вала, а ее контроль во времени— изменение диаметра в результате упругих и тепловых деформаций.

20 Применение данного изобретения повышает точность и информативность измерения отклонения прецессирующих валов, подверженных высоким вибрациям и температурным деформациям.

25, Формула изобретения

Устройство для измерения радиального отклонения прецессирующего вала по авт. св. N 1562674,отличаю щеесятем,что, с целью повышения информативности, оно

30 снабжено вторым блоком умножения, третьим блоком деления и блоком сложения, пер- вый вход которого соединен с выходами второго и четвертого управляемых ключей, второй вход — с выходами первого и третьего

35 управляемых ключей, а выход — с первым входом третьего блока деления, второй вход которого соединен с выходом второго блока вычитания, а его выход — с первым входом второго блока умножения, второй и третий

40 входы которого соединены соответственно с выходами первого блока деления и блока памяти, а его выход является вторым выходом устройства, (18) И21

Сигналы с выходов первого 24 и второго 25 блоков деления и сигнал с блока 29 памяти, Х1 равный —, поступают на первый блок 27 умножения, на выходе которого появляется сигнал

g)(X1 923 922 — 911 (19) 2 921 Цгг 923

Сигналы с выходов третьей 9 и четвертой 10 схем измерения поступают на входы блока

23 сложения, на выходе которого появляется сигнал

Угг + 21 2 2 (20) а — ЛХгу

Сигналы с блока 23 сложения и второго блока 22 вычитания поступают на входы третьего блока 26 деления, сигнал на выходе которого равен (21) а, Х1

Сигналы с выходов второго 25 и третьего 26 блоков деления (18), (21) и блока 29 памяти

Х1 поступают на входы второго блока 28 умножения, на выходе которого сигнал равен а Х1 гз(гг+%21

- 21 (гг 23

Величина Х1 — постоянная для данной измерительной системы, обеспечивается достаСоставитель И.Юрьева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая

Редактор M.Òîâòèí

Заказ 2256 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101