Индикатор механических колебаний

 

Использование: виброизмерительная техника, в производственных условиях в качестве индикатора механических колебаний и виброускорений. Индикатор механических колебаний представляет собой колебательную систему, состоящую из чувствительных элементов, выполненных в виде пар (по крайней мере, одной пары) упругих пластик с разными собственными частотами колебаний закрепленных одним концом на общем основании таким образом, что главные оси их нормальных сечений в парах перпендикулярны, а основание снабжено элементами поворота относительно оси системы и фиксации ее в требуемом положении на испытуемом объекте 4 зпф-лы, 7 ип.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Кемитет Российской Федерации пв патентам и теварным знакам (21) 505541 3/10 (22) 200792 (46) 30.1293 Ьоп йв 47-48

|76) Дядчетю Николай Петрович (64} ИНДИКАТОР МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

)))) : )) лроизводствеенх условиях в качестве индикатора мехатечеоех колебамй и виброускоренаа Индикатор механических колебаний представляет собой

))9) )) (и) ?ДОИЯ1 С 1 (51) 1 колебательную систему, состоящую из чувствитепных элементов, выпотвтеи ых в виде пар (по краЪей мере, одной тктры) утругих пласте с рааават собственваи частотами колебанщ закретвааых одним концом на общем основаее таее обрамщ 0 глаеее оси их нормжювюх сечеей в парах ми поворота относитетв но оси систем и фиксации ее в требуемом. положевм на испытуемом объекте.

4 зпф-пь 7 ю.

2005301 в парах перпендикулярны, а основаниеснабжено элементами поворота относительно оси системы и фиксации ее в требуемом положении на испытуемом объекте.

Сущность изобретения заключается .также в том, что пластины в парах расположены на основании Т-образно.

Сущность изобретения заключается также в том, что пластины в парах расположены на основании Г-образно, 55

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано в производственных условиях в качестве индикатора механических колебаний и ускорений. 5

Известен камертон, ветви которого выполнены из различных материалов, причем отношение моделей упругости этих материалов к их плотности для обеих ветвей (например, дюралюминиевой и стальной) равны. Дюралюминиевпая ветвь при помощи болтов соединена со стальной ветвью по нейтральной плоскости.

Известен также язычковый частотомер, состоящий из ряда упругих пластинок— язычков, которые одним концом закреплены у основания, а на другом имеют грузик.

Язычки с грузиками подбираются так, что образуют колебательную систему, состоящую из чувствительных элементов (пластин) с собственными частотами, охватывающими с небольшими интервалами (0,5 — 1,0 Гц), некоторый диапазон частот. Частотомер может состоять из нескольких самостоятельных колодок-оснований с 20 — 30 язычками в каждой.

Когда колодка с язычками прижимается основанием к вибрирующему объекту, то наиболее сильные вынужденные колебания обнаруживаются у тех язычков, собствен- 30 ные частоты которых ближе к частотам гармонических составляющих спектра вибрации.

Возможности использования описанных индикаторов резонансного типа ограничены их однокомпонентностью как по ориентации; так и по амплитудно-частотным свойствам, что сужает диапазон контролируемых частот и амплитуд колебаний, Сущность изобретения заключается в 40 том, что в индикаторе механических колебаний, включающем в себя колебательную систему, состоящую из чувствительных элементов, выполненных в виде упругих пластин с разными собственными частотами ко- 45 лебаний, закрепленных одним концом на общем основании, колебательная система выполнена в виде пар (по крайней мере одной пары) пластин, расположенных на основании так, что главные оси их нормальных сечений

Сущность изобретения заключается также в том, что пластины расположены на основании так, что образуют четырьмя Г-образными парами крестообразную фигуру.

Сущность изобретения заключается также в том, что пластины расположены на основании так, что образуют четырьмя Г-образными парами прямоугольную фигуру.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид индикатора механических колебаний с пластинами в парах, расположенными ыа основании Т-образно; на фиг. 3 — вариант исполнения индикатора, в котором пластины в парах расположены на основании Т-образно; на фиг. 4 — то же, пластины в парах расположены на основании Г-образно; на фиг. 5 — то же, пластины расположены на основании так, что образуют четырьмя Г-образными парами крестообразную фигуру; на фиг, 6 — то же, пластины расположены на основании так, что образуют четырьмя Г-образными парами прямоугольную фигуру; на фиг. 7 изображен один из возможных вариантов индикаторов механических колебаний с пластинами в парах, расположенными на основании Т-образно, на статорной части роторной системы.

Индикатор механических колебаний (см. фиг. 1 и 2) включает в себя колебательную систему, состоящую из чувствительных элементов 1 и 2, выполненных в виде упругих пластин с разными собственными частотами колебаний, закрепленных одним концом в виде пар (по крайней мере, одной пары) пластин, расположенных на основании 3 так, что главные оси их нормальных сечений в парах перпендикулярны. Основание 3 снабжено элементами поворота относительно оси системы и фиксации ее в требуемом положении на испытуемом объекте. Элементы поворота и фиксации могут быть выполнены, например, в виде хвостовика 4 с резьбой, жестко соединенного с основанием 3. входящего в соответствующее резьбовае отверстие испытуемого объекта и контргайки 5.

Индикатор механических колебаний работает следующим образом.

Например, при контроле динамических опорных реакций в процессе балансировки роторной системы (см. фиг. 7) на статорной части 6 роторной системы, подлежащей динамической балансировки, жестко устанавливают, по крайней мере, в двух взаимно перпендикулярных плоскостях индикаторы.

Для этого в резьбовое отверстие объекта измерения (в нашем случае — статорнгя часть 6) вворачивают резьбовой хвостовик 4 основания 3, ориентируют упругие пластины 1 и 2 оснований 3 параллельно оси вра2005301 щения выходного вала 7 ротора или перпендикулярно ей, после чего фиксируют соответствующие индикаторы, используя контрящую гайку 5.

В статорной части 6 и жестко связанных с ней основаниях 3 индикаторов возбуждаются колебания с частотой вращения вала 7 ротора при балансировке, С учетом ориентации индикаторов (см, фиг. 6) упругая пластина 1 при горизонтальной плоскости основания 3 будет реагировать на поперечную составляющую колебаний, а пластина 1 при вертикальной плоскости основания 3 будет реагировать на осевую составляющую колебаний, пластины 2 соответственно на осевую и вертикальную составляющие колебаний в пределах одного и того же, например, подшипникового узла статорной части 6.

Таким образом, установка на статорной части 6 всего лишь двух простейших индикаторов (в нашем случае — с пластинами 1 и

2 в парах, расположенными на основании

T-образно) позволяет вести контроль динамических реакций балансируемой роторной системы в трех взаимно перпендикулярных направлениях(осевом, вертикальном, поперечном). Кроме того, осевую составляющую колебаний в изображенном на фиг. 6 варианте контролируют как пластина 1 с вертикальной плоскостью основания 3. так и пластина 2 с горизонтальной плоскостью основания 3. Но так как в общем случае пластины 1 и 2 имеют разные собственные частоты колебаний, то и их реакции на возбуждаемые ротором колебания будут разными.

Для того, чтобы иметь двойной контроль осевой составляющей колебаний с одинаковой степенью реакции, достаточно ослабить контрящую гайку 5 индикатора с горизонтальной плоскостью основания 3, повернуть на 90 основание 3 вокруг оси колебательной системы индикатора и зафиксировать положение индикатора на объекте измерения контрящей гайкой.

Если в процессе подготовки к работе задействовать еще и плоскость, нормалью к

Формула изобретения

1, ИНДИКАТОР МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, включающий в себя колебательную систему, состоящую из чувствительных элементов, выполненных s виде упругих пластин с равными собственными частотами колебаний, закрепленных одним концом на общем основании, отличающийся тем, что колебательная система выполнена в виде пар пластин. расположенных на основании так, что главные оси которой является ось вращения ротора, то ориентация индикаторов с пластинами 1 и 2 в парах, расположенными на основаниях 3

Т-образно, по схеме, подобной описанной, 5 позволяет еще в большей мере расширить диапазон контролируемых частот и амплитуд колебаний без усложнения конструкции и увеличения весогабаритных характеристик каждого в отдельности индикатора.

10 Индикатор механических колебаний в пластинами в парах, расположенных на основании Г-абра"íî,,работает со всеми указанными преимуществами аналогично.

Если на основаниях индикаторов меха15 нических колебаний пластины расположить так, чтобы они образовали четырьмя Г-образными парами крестообразную или прямоугольную фигуру, то как миним м каждая из составляющих колебаний будет контро20 лироваться двумя одинаково ориентированными пластинами с одинаковыми собственными частотами и геометрическими размерами, что расширяет амплитудночастотный диапазон индикаторов.

25 Изобретение может быть использовано в качестве индикатора механических колебаний, в том числе и виброускорений.

Предлагаемый индикатор можно также использовать в качЕстве камертона при дина30 мических испытаниях преобразователей, допускающих маломощный источник возбуждения; чувствительного элемента тензорезистивных измерительных преобразователей.

В любом случае для изготовления индикаторов применимы материалы, характеризующиеся вблизи к нулю температурным коэффициентом модуля упругости, напри40 мер элинвер-cnnas на железоникелевой основе с добавками хрома (7 — 8 ), марганца (2-3 ) и других элементов. (56) Авторское свидетельство СССР

45, М 585517, кл. 6 10 6 7/02, 1976.

Иориш Ю.И. Виброметрия. M.: Машиностроениее, 1963, с. 485. их нормальных сечений в парах перпенди50 кулярны, а основание снабжено элементами поворота относительно оси системы и фиксации ее в требуемом положении на испытуемом объекте.

2. Индикатор по п.1, отличающийся тем, что пластины в парах расположены на основании T-образно.

3. Индикатор по п.1. отличающийся . тем, что пластины в парах расположены на осчовании Г-образно.

2005301

4. Индикатор по пп.1 и 3, отличающийся тем, что пластины расположены на ос1 новании так. что образуют четырьмя парами крестообразную фигуру.

5. Индикатор по пп.1 и 3, отличающийся тем, что пластины расположены на основании так. что образуют четырьмя парами прямоугольную фигуру.

2005301

У 7 Z

Составитель В.Костин

Техред М,Моргентал Корректор M.Êóëü

Редактор А. Бер

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3431

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