Преобразователь вибраций

Преобразователь вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАВДЙ, содержащий Ф-образны14 магнитопровод G боковшли ветвями и центральным стержнем, выполненным, в виде шарнирно закрепленного в-вершине инерционного сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещенные на боковых -ветвях магнитопровода две последовательновстречно соединенные, обмотки, о т личающийся тем; что, с целью обеспечения возможности контроля одновременно, действующих линейных и угловых вибрационных ускорений , он снабжен балластнымэлементом , установленным на продольной оси инерционного сектора с возможностью регулировки его положения, и постоянным магнитом, размещенным в теле централь,ного стержня магнитопровода и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии, неподвижная часть ig центрального стержня выполнена с продольным диамагнитныь зазором в . центре, а длина дуги неподвижной части равна длине дуги сектора. М Ю

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

f Р мозл„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3300267/25-28 (22) 16,06,81 (46) 23.01.85. Бюл.. Р 3 (72) Б.П.Фридман, В.С,Жернаков, Бел.П.;Фридман и M.È.Õàéèçoâ (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.317.39:531.768 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР. по заявке Р 3355956/18-28, кл. G 01 H 1/00, 1981.

2. Пульер В.К. Индукционные электромеханичесхие элементы вычислительных и дистанционных следящих систем. M., "Машиностроение", 1964, с. 157 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАЩ4Й, содержащий Ф-образный магнитопровод с боковыми ветвями и центральным стержнем, выполненным.в виде шарнир но закрепленного в вершине инерцион„„SU„» 1136О27 А

4(51). G 01 Н 1 00 0 Oi Н 11 00 ного сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещенйые на боковых .ветвях магнитопровода две последовательновстречно соединенные. обмотки, о т— л и ч а ю шийся тем; что, с целью обеспеченйя возможности контроля одновременно. действующих линейных и угловых вибрационных ускорений, он снабжен балластным. элементом, установленным на продольной оси инерционного сектора с возможностью регулировки его положения, и постоянным магнитом, размещенным в теле центрального стержня магнитопровода и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии„ неподвижная часть Е центрального стержня выполнена с продольным диамагнитным зазором в .центре, а длина дуги неподвижной части ранна длине дуги сектора.

1136027

Ф

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля вибрационных ускорений объектов, подвергающихся одновременному воздействию линейных и угловых (крутильных) виброколебаний.

Известен преобразователь вибраций, содержащий стаканообразный магнитопровод, размещенный в его теле постоянный магнит, шарнирно закреп" ленный в центре верхнего основания магнитопровода ферромагнитный инерционный элемент маятникового типа и размещенный на нижнем основании индуктивный чувствительный элемент (1g .

Недостатком преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная малым изменением магнитного потока через индуктивный элемент при его перемещении относительно 20 инерционного элемента, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь вибраций, содержащий

Ф-образный магнитопровод с боковы- 25 ми,ветвями и центральным стержнем, выполненным в виде шарнирно закрепленного в вершине инерционного сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещей- 30 ные на ббковых ветвях магнитопровода две последовательно-встречно соединенные обмотки f2) .

Недостаток известного преобразователя вибраций заключается в невозможности контроля одновременно действующих линейных и угловых вибрационных ускорений, что обусловлено нерегулируемым характером его частотной характеристики и отсутствием упругой связи сектора с магнитопроводом.

Цель изобретения - обеспечение возможности контроля одновременно действующих линейных и угловых вибрационных ускорений.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь вибраций, содержащий Ф-образный магнитопровод I с боковыми ветвями и центральным 50 стержнем,.выполненным в виде шарнира,закрепленного в вершине инерционного сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещенные на боковых ветвях магии- 55 топровода две последовательно-встреч но соединенные обмотки, снабжен балластным элементом, установленным на продольной оси инерционного сектора с воэможностью регулировки 60 его положения, и постоянным магнитом, размещенным в теле центрального стержня магнитопровода. и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии, неподвижная часть цент- 65 рального стержня выполнена с продольным диамагнитным зазором в центре, а длина дуги неподвижной части

- равна длине дуги сектора.

На фиг.1 показана конструктивная схема преобразователя вибраций, на фиг.2 — вариант его выполнения.

Преобразователь содержит Ф-образный магнитопровод 1 из магнитомягкого материала. включающий боковые ветви 2 и центральный стержень 3. В верхней части центрального стержня 3 размещен шарнир 4, например, в виде шарикового подшипника, или, как показано на фиг,2, в виде подшипника скоЛьжения. На подвижной обойме подшипника закреплен вершиной,инерционный сектор 5, являющийся средней частью центрального стержня 3 магнитопровода 1 и выполняющий функции маятника. Инерционный сеКтор 5 концентрически сопряжен с нижней неподвижной частью центрального стержня 3, образованный торцами боковых ветвей 2 магнитопровода 1. Среднюю подвижную часть (инерционный сектор 5) и нижнюю неподвижную часть стержня 3 разделяет дугообразный воздушный зазор 6. Длины дуг этих противолежащих частей стержня 3 выбраны равными.- Нижнюю неподвижную часть стержня 3.- разделяет по центру продольный диамагнитный зазор 7.

Вдоль продольной оси инерционного сектора 5 выполнена радиальная прорезь 8, в которой установлен с возможностью перемещения по ее длине балластный элемент 9. В теле центрального стержня 3, в его неподвижной части (фиг.1) или в его средней подвижной части - инерционном секторе 5 (фиг.2) размещен постоянный магнит 10. В случае, когда маг нит 10 размещен в нижней части стержня 3, он выполняется из двух одинаковых частей, размещаемых по разные стороны .от диамагнитного зазора 7. В случае, когда магнит размещен в средней части стержня 3 (фиг,2), он выполняется в виде конструктивно совмещенного с инерционным сектором 5 намагниченного вдоль его продольной оси элемента из магнитожесткого материала (например, из сплава Альнико). В обоих случаях ось магнитной симметрии магнита 10 параллельна продольной оси стержня 3.

На боковых ветвях 2.магнитопровода 1 размещены обмотки 11, подключенные последовательно-встречно к выходу 12 преобразователя.

В нижней части боковых ветвей 2 магнитопровода 1 размещены амортизирующие ограничители 13 перемещений сектора 5.

Нри проведении измерений магнитопровод 1 преобразователя закрепля11 ЗГ>027

Фиг.2

Составитель И.Кислицнн

Редактор Е.Лушникова Техред T.Маточка Корректор,B.Сяннцкая

Заказ 10274/30 Тираж 534- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПРП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ется на контролируемом объекте, со" вершающем вибрационные колебания (линейные или угловые) в плоскости, ортогональной продольной оси симметрии преобразователя.

Преобразователь работает следую-. щим образом.

В исходном положении при отсутствии вибраций инерционный сектор 5, вследствие действия силы притяжения магнита 10, находится в нейтральном положении, при котором его продольная ось симметрии совпадает с осью магнитной симметрии магнита. При перемещении магнитопровода 1 под воздействием контролируемых внброколебаний инерционный сектор 5, обладающий., вследствие, шарнирного соединения с магнитопроводом свободной.движения в плоскости виброколебаний, перемещается вслед за магнитопроводом 1 с запаздыванием; Такое перемещение сектора 5 происходит под воздействием силы притяжения магнита 10, стремящейся вернуть в совмещенное положение оси магнитной и геометрической симметрии преобразователя, так как это положение является положением устойчивого равновесия инерционного сектора 5.

Запаздывание в перемещении сектора 5, обусловленное его инерцион-, ными свойствами, означает наличие ненулевой разности мгновенных скоростей сектора 5 относительно магнита 10, которая пропорцнональна-действующему на объект контроля вибрационному ускорению. Вследствие взаимного перемещения сектора 5 и магнита 10 и обусловленной им модуляции величины магнитного потока в боковых ветвях 2 магнитопровода 1 в обмотках 11 индуктируется ЭДС, амплитуда и форма которой однозначно связана с амплитудой и формой действующих на объект контроля вибрационных ускорений. Так как преобразователь обладает электромагнитной симметрией, обусловленной его дифференциальной конструкцией, его характеристика преобразования близка к линейной. Это позволяет испольэовать его для контроля одновременно

20 действующих вибрационных ускорений широкого частотного спектра, в том числе линейных и угловых. Путем регулировки положения центра массы инерционного сектора 5 с помощью бал25 ластного элемента 9 резонансная частота преобраэователя выбирается в соответствии с частотным диапазоном тех компонент виброколебаний объекта, которые подлежат контролю.

3Q Этим обеспечивается селективность контроля вибрационных ускорений разного вида.