Устройство для контроля угловых деформаций валов вращающихся объектов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при исследовании характера изменения крутящего момента у активных вращающихся объектов, Целью изобретения является повышение производительности измерений, В процессе скручивания вращающегося вала наводимые в обмотках магнитных головок импульсные последовательности попеременно подаются на формирующие цепи и далее на входы стартстопного генератора, формирующего последовательность пилообразных сигналов, высота и длительность которых пропорциональны углу скручивания контролируемого вала в его различных фазовых положениях. Устройством обеспечивается формирование двух видов индикаторных диаграмм панорамного и спектрально-ортогонального типов. i ил. -- Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((() (st)s G 01 В 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736558/28 (22) 11,09.89 (46) 23.09.92. Бюл, N- 35 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) Б.П.Фридман (56) Б.Ф.Фридман, Прибор для контроля динамических крутильных деформаций валов двигателя в процессе вращения, Труды

Уфимского авиационного института им.

Серго Орджоникидзе.Уфа,; Башкнигоиздат, 1970, с.42 — 53.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1384932, кл. G 01 В 7/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ВАЛОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, Изобретение относится к измерительной технике и предйазначено для регулировочного контроля характера распределения угла скручивания вращающихся элементов и узлов на протяжении каждого периода, Предлагаемое устройство позволяет исследовать характер измерения крутящего момента у активных вращающихся объектов, а также закономерность измерения тормозящего момента у пассивных вращающихся объектов. Устройство обеспечивает возможность осуществления оперативного технологического контроля качества регулировки вращающихся элементов и узлов двигательных систем различнапример, при исследовании характера изменения крутящего момента у активных вращающихся объектов, Целью изобретения является повышение производительности измерений, В процессе скручивания вращающегося вала наводимые в обмотках магнитных головок импульсные последовательности попеременно подаются на формирующие цепи и далее на входы стартстопного генератора, формирующего последовательность пилообразных сигналов, высота и длительность которых пропорциональны углу скручивания контролируемого вала в его различных фазовых положениях, Устройством обеспечивается формирование двух видов индикаторных диаграмм йанорамного и спектрально-ортогонального типов.

1 ил, ного типа — как в процессе разработки опытных образцов и при заводской регулировке серийных изделий. так и при профилактиче- CO ских работах по контролю качестве центровки и балансировки двигательных систем в эксплуатационно-полевых условиях, Известно устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала, описанное в работе Б.П.Фридмана "Прибор для контроля динамических крутильных деформаций валов двигателей в процессе вращения", Труды Уфимского авиационного института им. Серго Орджоникидзе, выпуск

XIY, раздел "Вопросы расчета и проектирования авиационных двигателей", Башкнигоиздат, r. Уфа, 1970, с,42 — 53, 1763877

10

20

Этот прибор содержит пару насадных диамагнитных дисков-манжетов, устанавливаемых на различных сечениях исследуемого вала, два кольца из магнитного пленочного носителя, посаженных на цилиндрические поверхности диамагнитных дисков-манжетов, пару универсальных магнитных головок, неподвижно установленных против кольцевых магнитных носителей, усилительно-дифференцирующий блок, схему запуска с блоком развертки, двухступенный бинарный триггерный делитель, электроннолучевой индикатор с двумя симметрирующими усилителями, выходы которых соединены с двумя парами ортогонально отклоняющих пластин этого индикатора, и связанный с модулятором яркости электроннолучевого индикатора усилитель-инвертор.

Ограничениями и недостатками указанного известного устройства является его пригодность для индикации и контроля лишь выборочного значения крутильной деформации вала (два какой-то одной фазы вращения) при полной неспособности отразить в графической форме характер изменения угла скручивания контролируемого объекта на протяжении всего периода его вращения.

Наиболее близким к заявляемому объекту по совокупности сходных структурных признаков и по своим техническим возможностям является устройство для контроля угловых деформаций валов вращающихся объектов, защищенное авторским свидетельством СССР М 1384932, МКИ G 01 В

7/16, и содержащее стабилизированный по частоте электромеханический привод, соединенный с ним и с исследуемым объектом муфтами торсионный вал с синусно-косинусным потенциометрическим преобразователем угла поворота вала, соединенный через согласующие усилители с электроннолучевым индикатором, имеющим дополнительный электрод радиального отклонения луча, преобразователь сигналов с двух магнитных головок, установленных против диамагнитных дисков с кольцами из намагничивающегося материала, закрепленных по торцам торсионного вала, схему, содержащую два импульсных усилителя, соединенных с магнитными головками и с входами триггера через переключатель записи-воспроизведения, ключевой элемент, соединенный со стабилизированным блоком питания, стабилизатор зарядного тока, емкостной накопитель, соединенный с ключевым элементом и окойечным усилителем, выход которого соединен с электродом радиального отклонения луча и входом диф25

55 ференцирующего блока с инвертирующим усилителем, переключатель режима подсветки на три положения, выходы которого соединены с выходами инвертирующего усилителя, а выход — через резистивно-емкостной делитель с модулятором яркости электроннолучевого индикатора, Недостатки этого объекта, являющегося прототипом заявляемого устройства, состоят в структурной сложности и недостаточной надежности функционирования указанного известного объекта, который требует применения средств жесткой стабилизации скорости привода в сочетании с необходимостью применения системы синусно-косинусного преобразователя углового положения вращающегося вала и дорогостоящего электроннолучевого индикатора усложненного типа с комбинированной радиально-ортогональной системой отклонения луча и временной фиксацией (" запоминанием" ) изображения, — что вместе с громоздкостью и энергоемкостью известного устройства-прототипа исключает возможность его использования в нестационарных и эксплуатационно-полевых условиях регулировки и контроля вращающихся объектов.

В указанной связи целью настоящего изобретения является повышение производительности измерений за счет упрощения процессов регулировки вращающихся объектов и снижения трудоемкости их графического контроля.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее два диамагнитных диска с закрепленными на их периферии кольцами из намагничивающегося материала, предназначенные для установки соответственно на ведущем и ведомом концах контролируемого вала, две универсальные магнитные головки, предназначенные для установки против колец из намагничивающегося материала, блок питания, два импульсных усилителя, четыре трехпозиционных переключателя записивоспроизведения, импульсный генератор, дифференцирующий блок, генератор напряжения стирания, генератор линейной горизонтальной развертки, электроннолучевой индикатор с пластинами вертикального и горизонтального отклонения луча, первый и второй согласующие усилители, выходы которых подключены соответственно к вертикальным и горизонтальным парам пластин электроннолучевого индикатора, подвижные контакты всех переключателей механически соединены между собой, подвижные контакты первого и второго переключателей электрически соединены соответственно с

1763877 входом и выходом первого импульсного усилителя, подвижные контакты третьего и четвертого переключателей — соответственно с входом и выходом второго импульсного усилителя, выход генератора напряжения стирания подключен к первым неподвижным контактам первого и третьего переключателей, выход импульсного генератора соединен со вторыми неподвижными контактами первого и третьего переключателей, первая и вторая магнитные головки соединены соответственно с третьими неподвижными контактами первого и третьего переключателей, первый и второй неподвижные контакты второго переключателя соединены с третьим неподвижным контактом третьего переключателя, первый и второй неподвижные контакты четвертого переключателя подключены к третьему неподвижному контакту первого переключателя, — указанное устройство снабжено третьей универсальной магнитной головкой, предназначенной для установки рядом с первой напротив первого кольца из намагничивающегося материала, кнопкой коммутации, входной контакт которой подключен к третьей магнитной головке, тремя двухсторонними амплитудными ограничителями, двумя дифференцирующими блоками, стартстопным генератором пилообразного сигнала вертикальной развертки, генератором ступенчатого напряжения, двумя двухпозиционными переключателями вида диаграмм, соответствующие амплитудные ограничители и дифференцирующие блоки соединены попарно-последовательно, первая пара включена между третьим неподвижным контактом второго трехпозиционного переключателя и первым входом стартстопного генератора пилообразного сигнала вертикальной развертки, вторая пара — между третьим неподвижным контактом четвертого трехпозиционного переключателя и вторым выходным контактом кнопки коммутации и подвижным контактом первого двухпозиционного переключателя вида диаграмм, выход стартстопного генератора подключен к первому согласующему усилителю, первый вход генератора ступенчатого напряжения подключен к первому входу стартстопного генератора, второй вход — к первому неподвижному контакту первого переключателя вида диаграмм, выход — к первому неподвижному контакту второго переключателя вида диаграмм, генератор линейной горизонтальной развертки подключен входом ко второму неподвижному контакту первого переключателя вида диаграмм, а выходом — ко второму неподвижному контакту второго переключателя вида друг с другом две универсальные магнитные головки — ? и 8, а против второго намагничивающегося кольца 6 стационарно установлена универсальная магнитная головка 9, 45

Первый импульсный усилитель 10 своим входом и выходом подключен к подвижным

50 контактам соответственно секции 11 и 12 трехпозиционного переключателя 13 записи-воспроизведения, в то время как вход и выход второго импульсного усилителя 14 соединены с подвижными контактами соответственно секций 15 и 16

55 трехпозиционного переключателя 13.

Подвижные контакты всех четырех секций — 11, 12, 15, 16 — трехпозиционного переключателя 13 записи-воспроизведения механически связаны друг с другом. диаграмм, подвижные контакты переключателей механически соединены, подвижный контакт первого переключателя подключен к выходу третьего дифференцирующего бло5 ка, подвижный контакт второго переключателя — к входу второго согласующего усилителя, а второй выходной контакт кнопки коммутации подключен к первой магнитной головке.

10 На фиг.1а представлена функциональная блок-схема заявляемого устройства, а на фигурах 1б и 1в представлены виды контрольных диаграмм, вбспроизводимых на экране электроннолучевого индикатора за15 являемого устройства при различных режимах его функционирования.

Как видно из фиг,1а, устройство для панорамного отображения изменений угла скручивания вращающихся объектов содер20 жит удлиненный стакан-гильзу 1, предназначенную для закрепления своим основанием на валу 2, связывающем механический привод (на чертеже не показан ) с испытуемым или регулируемым вращаю25 щимся агрегатом или узлом (также не показаным на чертеже). При этом механический привод присоединяется к левому концу вала

2, а испытуемый (регулируемый) агрегат — к правому концу этого вала, 30 У левого, ведомого, конца вала 2 на него неподвижно посажен первый немагнитный диск 3, внешняя цилиндрическая поверхность которого плот@о охвачена кольцом 4 из намагничивающегося материала (магнит35 ного пленочного носителя), Второй немагнитный диск 5 с закрепленным на его внешней цилиндрической поверхности намагйичйвающимся кольцом 6 (также из магнитного пленочного носителя)

40 неподвижно посажен на свободный (открытый) конец стакана-гильзы 1.

Против первого намагничивающего кольца 4 стационарно установлены рядом

1763877

25

35

50

Средние неподвижные контакты секций

11 и 15 переключателя 13 соединены между собой и параллельно связаны с выходом импульсного генератора 17, а первые(левые по схеме) неподвижные контакты секций 11 и 15 переключателя 13 записи-воспроизведения параллельно подключены к выходу генератора 18 напряжения стирания, При этом универсальная головка 7 параллельно соединена как с третьим (правым по схеме) неподвижным контактом секции

11 переключателя 13, так и с первым и вторым неподвижными контактами секции 16 этого переключателя, в то время как универсальная магнитная головка 9 параллельно соединена с третьим (правым по схеме) неподвижным контактом секции 15 переключателя 13, а также с первым и вторым неподвижными контактами секции 12 переключателя запись-воспроизведение.

-. Третий неподвижный контакт секции 12 переключателя 13 соединен с последовательно связанными первым двухсторонним амплитудным ограничителем 19 и первым дифференцирующим узлом 20, выход которого параллельно соединен как с первым спусковым (запускающим) входом стартстопного генератора 21 пилообразного сигнала вертикальной развертки, так и с первым функциональным входом генератора 22 ступенчатого напряжения, а третий неподвижный контакт секции 16 трехпозиционного переключателя 13 соединен с последовательно включенными вторым двухсторонним амплитудным ограничителем 23 и вторым дифференцирующим узлом

24, к выходу которого присоединен второй, сбросовый, вход стартстопного генератора

21 пилообразного сигнала вертикальной развертки.

Выход стартстопного генератора 21 соединен со входом первого согласующего усилителя 25, к симметричному выходу которого подключены пластины вертикального отклонения электроннолучевого индикатора 26.

Универсальная магнитная головка 8 с помощью кнопки 27 коммутации электрически связана как с магнитной головкой 7, так и — через последовательно. включенные третий двухсторонний амплитудный ограничитель 28 и третий дифференцирующий узел

29 — с подвижным контактом первой секции

30 двухпозиционного переключателя 31 вида диаграмм, первый и второй неподвижные контакты указанной секции (30) которого соединены соответственно со вторым входом генератора 22 ступенчатого напряжения и со входом синхронизации генератора 32 линейной горизонтальной развертки.

Подвижный контакт второй секции 33 двухпозиционного переключателя -31 вида диаграмм соединен со входом второго согласующего усилителя 34,симметричный выход которого связан с пластинами горизонтального отклонения ЭЛИ 26, а первый и второй неподвижные контакты секции 33 переключателя 31 подключены соответственно к выходу генератора 22 ступенчатого напряжения и к выходу генератора 32 линейной горизонтальной развертки.

Описывемое устройство является универсальным по применению, обеспечивая как возможность исследования характера изменения крутящего момента у активных вращающихся объектов (двигателей, и риводов), так и возможность контроля характера изменения в течение периода тормозящего момента у пассивных вращающихся объектов (динамомашин, электрических генераторов, различного вида других пассивных нагрузок).

В первом случае — при исследовании активных вращающихся объектов — к левому окончанию вала 2 присоединяется подлежащий контролю активный вращающий узел (двигатель), а к правому окончанию вала 2— эталонный нагружатель с равномерным в течение периода вращения распределением тормозящего момента .

Во втором случае — при исследовании пассивных вращающихся объектов — к левому концу вала 2 присоединяется активный вращательный узел (привод), в то время как к правому окончанию вала присоединяют подлежащий обследованию пассивный вращающийся объект.

Устройство функционирует следующим образом.

Перед исследованием, например, подлежащего контролю пассивного вращающегося объекта — до присоединения последнего к ведущему-(правому по фиг.1а) концу вала 2 — на кольца 4 и 6 из намагничивающегося материала с помощью головок 7 и 9 синхронно наносятся равноинтервальные контрольные метки, для чего секции 11, 12, 15, 16 переключателя 13 устанавливают во второе (среднее по чертежу) положение, а кнопку 27 коммутации магнитной головки

8 устанавливают в правое (показанное. на схеме) положение.

Устанавливая торсионный вал 2 в ряд фиксированных угловых положений путем последовательного поворота ненагруженного вала 2 на равные угловые интервалы, с выхода импульсного генератора 17 на магнитные головки 7 и 9 при каждом фиксиро1763877

10 ванном угловом положении диамагнитных дисков 3 и 5 параллельно подают токовые импульсы.

При установке вала 2 в завершающее угловое положение для параллельного нанесения заключительных равноинтервальных меток на магнитные кольца 4 и 6 кнопка (тумблер) 27 переводится в левое по схеме положение, благодаря чему вместе с нанесением головками 7 и 9 контрольных меток на кольца 4 и 6 на вторую дорожку носителя

4 магнитной головкой 8 наносится единичная метка, являющаяся синфазной с двумя заключительными метками, нанесенными головками 7 и 9.

После этого подлежащий контролю пассивный вращающийся объект с помощью муфты (на чертеже не показана) присоединяется к правому (ведущему) концу вала 2, левое (ведомое) окончание которого связывается с механическим приводом.

Затем секции 11, 12, 15, 16 переключателя 13 переводят в третье (крайне правое) положение, кнопку (тумблер) 27 переводят в правое положение и включают механический привод, вращение которого череМ вал

2 передается испытуемому объекту.

В процессе вращения нагруженного испытуемым объектом торсионного вала 2 крутильные деформации последнего происходят в строгом соответствии с изменением тормозящего момента, действующего со стороны исследуемого вращающегося объекта, Изменение в течение каждого периода вращения угла скручивания вала 2 в соответствии с неравномерностью распределения тормозящего момента исследуемого объекта на протяжении текущего периода его вращения обуславливает динамическое изменение угла фазового сдвига между немагнитными дисками 3 и 5, посаженными соответственно на левый (ведомый) конец торсионного вала 2 — непосредственно, и на правый (ведущий) конец вала 2 — с помощью стакана-гильзы 1.

Диск 5 с кольцевым магнитным носителем 6 в процессе проводимого контроля будет отставать по фазе от диска 3 с магнитным кольцом 4 на динамически изменяющийся угол. При этом равноинтервальные метки, предварительно синфазно нанесенные на кольцевые носители 4 и 6 при ненагруженном вале 2, в процессе динамического скручивания этого вала испытуемым объектом взаимно смещаются, по фазе в соответствии с мгновенными значениями тормозящего усилия, воздействующего в различных фазах вращения на

25 торсионный вал 2 со стороны контролируемого объекта.

Если при вращении вала 2, не нагруженного исследуемым объектом, равноинтервальные метки, предварительно нанесенные на магнитные:носители 4 и 6, наводят в обмотках магнитных головок 7 и 9 совпадающие по времени последовательности импульсных ЗДС,то при воздействии на вал 2 переменных скручивающих усилий в процессе испытания контролируемого вращающегося объекта импульсные ЭДС, формируемые магниткой головкой 9, будут отставать от импульсных ЗДС, формируемых головкой 7, на угловые интервалы, отвечающие текущим значениям крутильных деформаций вала 2 и изменениям тормозящего усилия со стороны исследуемого объ- екта в текущей фазе его вращения, Импульсные ЗДС, наводимые магнитными метками носителей 4 и 6 в обмотках головок 7 и 9, после предварительного усиления узлами 10 и 14 проходят через формирующие цепи, составленные соответственно первь1м двухсторойним амплитудным ограничителем 19 и первым дифференцирующим узлом 20, а также вторым двухсторонним амплитудным ограничите30 лем 23. и вторым дифференцирующим узлом

24. Одна из двух последовательностей кратковременных импульсных сигналов, формируемых на выходах дифференцирующих узлов 20 и 24, поступает одновременно на

35 первый (левый по схеме) запускающий вход стартстопного генератора 21 пилообразного сигнала вертикальной развертки и на параллельно подключенный к запускающему входу генератора 21 первый функциональ40 ный вход генератора 22 ступенчатого напряжения, в то время как другая из упомянутой пары импульсных последовательностей раздельно поступает с выхода дифференциального узла 24 на второй (правый по схеме)

45 сбросовый вход стартстопного генератора

21 пилообразного сигнала вертикальной развертки, При подаче кратковременного импульса с выхода дифференцирующего узла 20 на

50 левый запускающий вход стартстопного генератора 21 на выходе последнего формируется линейная восходящая ветвь пилообразного сигнала, которая после усиления первым согласующим узлом 25 посту55 пает с его симметричного выхода на пластины вертикального отклонения электроннолучевого индикатора 26.

Одновременно с этим подача кратковременного импульса с выхода дифферен1763877

12 цирующего узла 20 на первый функциональный вход генератора 22 ступенчатого напряжения вызывает скачкообразное изменение потенциала на выходе этого генератора.

B момент поступления с выхода дифференцирующего узла 24 на второй, сбросовый, вход стартстопного генератора 21 кратковременного импульса, запаздывающего по фазе относительно поступившего перед этим импульса с выхода узла 20 на запускающий вход генератора 21 на величину, соответствующую мгновенному значению угла скручивания вала 2, — линейный рост сигнала на выходе стартстопного генератора 21 прекратится и восходящая ветвь формируемого генератором 2 пилообразного сигнала сменится резко падающим участком, приводящим выходной потенциал стартстопного генератора 21 к нулю.

При последовательном воздействии на запускающий (левый) и сбросовый (правый) входы стартстопного генератора 21 каждой последующей пары взаимосмещенных импульсных сигналов с выходов дифференцирующих узлов 20 и 24 на выходе генератора

21 формируются пилообразные импульсы, амплитуда которых изменяется в соответствии с вариацией крутящего момента исследуемого активного вращающегося обьекта, присоединяемого к левому концу торсионного вала 2, или в соответствии с колебаниями тормозящего момента, воздействующего на вал 2 со стороны присоединяемого к его правому окончанию исследуемого пассивного вращающегося обвекта.

Параллельное воздействие на стартстопный генератор 21 и на генератор ступенчатого напряжения 22 кратковременных импульсов с выхода дифференцирующего узла 20 обусловливает полную синфазность и временную согласованность начальных моментов, отвечающих возникновению каждого из пилообразных импульсов на симметричном выходе согласующего усилителя 25 — с одной стороны, а с другой— моментов времени, соответствующих скачкообразным приращениям потенциала на выходе генератора 22 ступенчатого напряжения.

При показанном на схеме (фиг.1а) положении контактов кнопки (тумблера) 27 и положении подвижных контактов секций 11, 12, 15, 16 переключателя 13, а также секций

30 и 33 переключателя 31 вида диаграмм скачкообразно изменяющийся сигнал с выхода генератора 22 ступенчатого напряжения поступает на вход второго согласующего усилителя 34, с симметричного выхода которого на горизонтально отклоняющие пластины электроннолучевого

55 индикатора 26 одновременно воздействуют противополярно изменяющиеся ступенчатые сигналы.

Совпадение во времени моментов возникновения каждого из разновысоких, имеющих индивидуально изменяющуюся длительность, пилообразных импульсов на выходе стартстопного генератора 21 — с одной стороны, а с другой — моментов скачкообразного приращения выходного сигнала у генератора 22 ступенчатого напряжения обусловливает вместе с равноинтервальным последовательным переносом луча индикатора 26 в горизонтальном направлении строго вертикальное перемещение луча на различную высоту в течение каждого пилообразного цикла только вдоль ординат, соответствующих фиксированным горизонтальным положениям электронного луча, в результате чего на экране электронннолучевого индикатора 26 формируется наиболее удобная для оперативной количественной оценки неравномерности крутильных деформаций индикаторная ортогональная диаграмма панорамно-спектрального вида (см. фиг,1б).

По завершении каждого периода вращения вала 2 записанная на второй дорожке носителя 4 единичная магнитная метка считывается магнитной головкой 8, импульсная

ЭДС с обмоткой которой через третий двусторонний амплитудный ограничитель 28, третий дифференцирующий узел 29 и замкнутые левые контакты секции 30 переключателя 31 вида диаграмм поступает на второй (левый по схеме) вход 22 ступенчатого напряжения, При этом потенциал на выходе генератора 22 мгновенно падает до нуля, вызывая скачкообразный горизонтальный возврат луча индикатора 26 справа налево— в исходное положение для последующего цикла формирования очередной индикаторной диаграммы.

На ортогональной индикаторной диаграмме панорамно-спектрального вида (фиг.1б) ординаты р1, p2,."., pn, pn+1 высоты которых пропорциональны значениям угла скручивания вала 2 (и соответственно мгновенным величинам действующего на вал крутящего момента М) при различных угловых положениях (а, аг,.„„а, а + ) торсионного вала, — указанные ординаты р,...,pn+> отстоят друг от друга по горизонтальной оси на равные интервалы (отрезки) era = crz -Q> =

„, = а + — и, длина которых постоянна и не зависит от режимов работы исследуемых вращающихся объектов.

Проходящая же через вершины ординат

p<, +,...,pn, pn+> огибающая Q отображает характер неравномерности распределения

1763877

5

20

40

55 лителя 34. по фазам вращения крутящего момента контролируемого активного вращающего объекта (привода) или тормозящего момента исследуемого пассивного вращающегося объекта.

Преимуществом таких диаграмм наряду с обеспечиваемым ими максимальным технологическим удобством визуального контроля и его оперативностью является и то отмеченное обстоятельство, что горизонтальный разнос каждой пары смежных светящихся ординат диаграммы (например, p<, pz, а также p, +<, отвечающих угловым положениям Q>, Q2 и а, а +1 вала

2) автоматически сохраняется устройством постоянным и независимым от изменения скоростей и режимов функционирования контролируемых вращающихся объектов,— чем обеспечивается стабильность и сохранение постоянства устанавливаемых горизонтальных масштабов воспроизводимых индикаторных диаграмм, В процессе проводимых описываемым устройством измерений контроль характера и степени неравномерности динамических изменений исследуемым объектом угла скручивания торсионного вала 2 осуществляется по отклонениям ординат диаграммы (а) и, соответственно, М(а) относительно ближайших к огибающей кривой Q горизонталей, образующих прозрачную прямоугольную сетку накладной шкалы экрана индикатора 26.

Технологически визуальный контроль вращающихся объектов, подвергаемых регулировке и балансировочному контролю для повышения равномерности их вращения, сводится при пользовании заявляемым устройством к тому, чтобы огибающая кривая Q индикаторной диаграммы имела минимальные отклонения от прямой линии (ближайшей к огибающей Q горизонтали) на ортогональной сетке электроннолучевого индикатора.

В случае перевода переключателя 31 вида диаграмм в правое по схеме положение, к выходу формирующей цепи из усилителяограничителя 28 и дифференцирующего узла 29, связанной входом через кнопку 27 с магнитной головкой 8, подключается синхронизирующий вход генератора 32 линейной горизонтальной развертки, выход которого через секцию 33 переключателя 31 присоединяется ко входу согласующего усиПри этом на экране электроннолучевого

-индикатора 26 в процессе контроля вращающегося объекта формируется индикаторная диаграмма, показанная на фиг.1в, огибающая 0 которой проходит через верI шины пилообразных импульсов N<, Nz, ..., N<, N>+<, формируемых на экране индикатора 26 при совместном воздействии на его ортогональную отклоняющую систему разновысоких и различающихся длительностью пилообразных импульсных сигналов с выхода стартстопного генератора "21, а также линейно изменяющегося сигнала горизонтальной развертки — с выхода генератора 32.

Если диаграммы по фиг.1в применимы для контроля объектов, характеризуемых незначительными девиациямй скоростей вращения, индикаторные диаграммы по фиг.1б являются наиболее эффективными для визуального контроля объектов, скорости вращения которых изменяются в широ- ких пределах, поскольку в последнем случае диаграммами по фиг.1б обеспечивается строго фиксированный горизонтальный масштаб и разнос дискретных ординат, не зависящий как от неравномерности угловой скорости контролируемого объекта, так и от диапазона изменения его скорости.

В зависимости от глубины девиации воздействующего на вал 2 крутящего момента и в соответствии с требуемой разрешающей способностью измерительной системы разнос равноинтервальных контрольных меток на магнитных носителях 4 и

6 может быть изменен, для чего переключатель 13 устанавливают в левое по схеме положение, при котором напряжение генератора 18, усиленное узлами 10 и 14, поступает через секции 11, 12, 15, 16 переключателя 13 на магнитные головки 7, 9, обеспечивая стирание ранее использовавшихся контрольных меток с целью нанесения новых магнитных меток с требуемым угловым разносом, Наряду с указанными выше преимуществами, наличие в канале горизонтального отклонения ЭЛИ предлагаемого устройства источника ступенчатого напряжения обеспечило сохранение на воспроизводимых диаграммах постоянного горизонтального разноса угловых меток, не зависящего от широких изменений угловых скоростей вращения исследуемых объектов, — что создало дополнительные удобства визуального контроля воспроизводимых диаграмм за счет автоматического поддержания постоянства их горизонтального формата и обеспечения возможности непосредственного графического сопоставления в едином приведенном масштабе совмещенных диаграмм объектов, характеризуемых различающимися скоростями вращения, 15

1763877

Формула изобретения

Устройство для контроля угловых деформаций валов вращающихся объектов, содержащее два диамагнитных диска с закрепленными на их периферии кольцами из намагнйчИвающегося материала, предназначенные для установки соответственно на ведущем и ведомом концах контролируемого вала, две универсальные магнитные головки, предназначенные для установки против колец из намагничивающегося материала, блок питания, два импульсных усилителя, четыре трехпозиционных переключателя записи-воспроизведения, импульсный генератор, дифференцирующий блок, генератор напряжений стирания, генератор линейной горизонтальной развертки, электронно-лучевой индикатор с пластинами вертикального и горизонтального отклонений луча, первый и второй согласующие усилители, выходы которых подключены соответственно к вертикальным и горизонтальным парам пластин электронно-лучевого индикатора, подвижные контакты всех переключателей механически соединены между собой, подвижные контакты первого и второго переключателей электрически соединены соответственно с входом и выходом первого импульсного усилителя, подвижные контакты третьего и четвертого переключателей соответственно с входом и выходом второго импульсного усилителя, выход генератора напряжения стирания подключен к первым неподвижным контактам первого и третьего переключателей, выход импульсного генератора соединен с вторыми неподвижными контактами первого и третьего переключателей, первая и вторая магнитные головки соединены соответственно с третьими неподвижными контактами первого и третьего переключателей, первый и второй неподвижные контакты второго переключателя соединены с третьим неподвижным контактом третьего переключателя, первый и второй неподвижные контакты четвертого переключателя подключены к третьему неподвижному контакту первого переключателя, о т л и ч а ющ е е с я тем,что, с целью повышения производительности измерений, оно снабжено

45 третьей универсальной магнитной головкой, предназначенной для установки рядом с первой напротив первого кольца из намагничивающегося материала, кнопкой коммутации, входной контакт которой подключен к третьей магнитной головке, тремя двухсторонними амплитудными ограничителями, двумя дифференцирующими блоками, стартстопным генератором пилообразного сигнала вертикальной развертки, генератором ступенчатого напряжения, двумя двухпозиционными переключателями вида диаграмм, соответствующие амплитудные ограничители и дифференцирующие блоки соединены попарно последовательно, первая пара включена между третьим неподвижным контактом второго трехпозиционного переключателя и первым входом стартстопного генератора пилообразного сигнала вертикальной развертки, вторая пара — между третьим неподвижным контактом четвертого трехпозиционного переключателя и вторым входом стартстопного генератора, третья пара — - между первым выходным контактом кнопки коммутации и подвижным контактом первого двухпозиционного переключателя вида диаграмм, выход стартстопного генератора подключен к первому согласующему усилителю, первый вход генератора ступенчатого напряжения подключен к первому входу старстопного генератора, второй вход — к первому неподвижному контакту первого переключателя вида диаграмм, выход — к первому неподвижному контакту второго переключателя вида диаграмм, генератор линейной горизонтальной развертки подключен входом ко второму неподвижному контакту первого переключателя вида диаграмм, а выходом— к второму неподвижному контакту второго переключателя вида диаграмм, подвижные контакты переключателей механически соединены, подвижный контакт первого переключателя подключен к выходу третьего дифференцирующего блока, подвижный контакт второго переключателя — к входу второго согласующего усилителя, а второй выходной контакт кнопки коммутации подключен к первой магнитной головке.

1763877

Составитель Б,Фридман

Техред M,Ìîðãåíòàë . Корректор С.Пекарь

Редактор

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

Заказ 3449 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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