Устройство для измерения механического импеданса

Устройство для измерения механического импеданса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

33560I

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.V1.1970 (№ 1446282/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.1Ч,1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 15.V.1972

М. Кл. G Oln 29/00

Комитет по делам изобретений и отнрытий при Совете Министрое

CCCP

УДК 620.178.53(088.8) Автор изобретения

А. М. Русаков

Заявитель Государственный научно-исследовательский институт машиноведения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО

ИМПЕДАНСА

Изобретение относится к виброметрии, а именно к устройствам для измерения механического импеданса. Оно может быть использовано, в частности, при исследовании характеристик затухания колебаний в деталях машин.

Измерение механического импеданса основано на определении вибрационной силы, приложенной к исследуемому объекту, и виброускорения объекта под действием этой силы.

Известные устройства для измерения механического импеданса содержат вибратор (как правило, электродинамический) и измерительную головку, включающую разъемный корпус, образованный двумя деталями, одна из которых соединена с колеблющимся элементом вибратора, а другая — переходник, предназначенный для сообщения колебаний исследуемому объекту, динамометрический элемент, расположенный между первой деталью и переходником, и акселерометр, закрепляемый на переходнике. Посредством шпильки или подобного крепежного элемента переходник закрепляется на исследуемом объекте. Исследованиями установлено, что для повышения точности измерения и верхнего предела измеряемой величины необходимо, чтобы акселерометр непосредственно воспринимал колебания исследуемого объекта. Известные устройства не удовлетворяют указанному условию, так как в них акселерометр закрепляется на промежуточной массе — переходнике, создающем погрешность измерения. Кроме того, в тех случаях, когда не допускается повреждение поверхности исследуемого объекта, установка известных устройств на объект становится невозможной.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено магнитным

10 прихватом, расположенным в основании переходника и содержащим магнитопроводящую вставку, к которой прикреплен акселерометр.

Такое выполнение устройства позволяет повысить точность измерения и увеличить верхний

15 предел измеряемой величины.

Переходник предлагаемого устройства выполнен полым, магнитный прихват содержит кольцевой постоянный магнит, установленный в полости переходника заподлицо с торцом

20 его основания, и кольцевую магнитопроводящую шайбу, коаксиально которой с возможностью ограниченного осевого смещения установлена магнитопроводящая вставка.

На чертеже изображено описываемое уст25 ройство в разрезе.

Измерительная головка содержит разъемный корпус 1, образованный деталью 2 и переходником 8; установленный между деталью

2 и переходником 8 динамометрический эле30 мент 4, предпочтительно пьезоэлектрический, 335601

Ф

1Þ

Составитель В. Шехтер

Техред А. Камышникова

Редактор В. Левитов

Корректор Т. Бабакина

Заказ 1175/7 Изд. № 516 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 включающий пьезопластины 5 и электрод 5; акселерометр 7 и магнитный прихват 8, содержащий кольцевой постоянный магнит 9, магнитопроводящую шайбу 10 и магнитопроводящую вставку 11, к которой прикреплен акселерометр 7.

Деталь 2 и переходник 3 связаны между собой посредством упругой втулки 12, поджимаемой гайкой 18. Деталь 2 соединена с колеблющимся элементом 14 вибратор а 15, предпочтительно электродинамического. Переходник 8 выполнен полым. Кольцевой постоянный магнит 9 установлен в основании 15 переходника 3 заподлицо с его торцом. Магнитопроводящая шайба 10 прикреплена к переходнику 3 винтами 17. Магнитопроводящая вставка 11 установлена коаксиально магнитопроводящей шайбе 10 с возможностью ограниченного осевого смещения. Фиксация магнитопроводящей вставки осуществляется пружинным кольцом 18.

При испытаниях измерительная головка устанавливается на исследуемый объект 19 и удерживается на нем магнитным прихватом 8.

Контактирующие с объектом поверхности переходника и магнитного прихвата предварительно шлифуются и на них наносится уплотняющая смазка. Колебания, возбуждаемые вибратором 15, передаются через деталь 2, динамометрический элемент 4 и переходник 8 на исследуемый объект 19. На поверхностях пьезопластин 5 возникает электрическое напряжение, пропорциональное вибрационной силе, передающейся на исследуемый объект 19.

Акселерометр 7 выдает сигнал, пропорциональный виброускорению объекта 19. Благодаря возможности осевого смещения магнитопроводящей вставки 11 относительно магнитопроводящей шайбы 10, акселерометр 7 развязан от массы переходника 8 и, таким образом, воспринимает колебания объекта 19.

Величина механического импеданса определяется по известной формуле, в которую входят векторы напряжений сигналов динамометрического элемента и акселерометра.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения механического импеданса, содержащее вибратор и измерительную головку, включающую разъемный

15 корпус, образованный двумя деталями, одна из которых соединена с колеблющимся элементом вибратора, а другая — переходник, предназначенный для сообщения колебаний исследуемому объекту, динамометрический

20 элемент, расположенный между первой деталью корпуса и переходником, и акселерометр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличения верхнего предела измеряемой величины, оно снаб25 жено магнитным прихватом, расположенным в основании переходника и содержащим магнитопроводящую вставку, к которой прикреплен акселерометр.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, 30 что переходник выполнен полым, магнитный прихват содержит кольцевой постоянный магнит, установленный в полости переходника заподлицо с торцом его основания, и кольцевую магнитопроводящую шайбу, коаксиально ко35 торой с возможностью осевого смещения установлена магнитопроводящая вставка.