Способ измерения демпфирования отдельногоэлемента упругой механическойсистемы и устройство для егоосуществления

Способ измерения демпфирования отдельногоэлемента упругой механическойсистемы и устройство для егоосуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтскик

Социалистически к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ о1 813138 —,Ф ь (61) Дополнительное к авт. саид-.ву (22) Заявлено 260279 (21) 2731362/18-28 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет (5!)М. К.

G 01 Н 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150 (81. Бюллетень Й9 10 (53) УДК 620. 178. .53(088.8) Дата опубликоваиияописаиия 25.03.81 (72) Автор изобретения ф

1

Е. A. Шилов (71) заявитель

Ф .- Ф

1 1.

S (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ ОТДЕЛЬНОГО

ЭЛЕМЕНТА УПРУГОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕЯй

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

М=

20 где И

25

30

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях акустических полей в жидких средах.

Известен способ измерения демпфирования отдельного элемента упругой механической системы, заключающийся в том., что при плавном проходе рабочего-диапазона оборотов валопровода в нем измеряют переменный скучивающий момент со стороны съема энергии, по которому определяют демпфирование отдельного элемента f1) .

Устройство для осуществления указанного способа содержит предназначенный для установки на валопроводе со стороны подвода энергии к нему измеритель переменного скручивающего момента, включающий тензомост и передатчик, соединенный с ним радиоканалом, приемник и последовательно соединенный с последним регистратор.

Недостатком указанного способа и устройства является невысокая точность вследствие того, что при этом определяется суммарное демпфирование во всей системе и измерение демпфирования отдельного элемента имеет место лишь для некоторых форм колебаний.

Цель изобретения — повышение точ. ности измерений.

Указанная цель достигается тем, что дополнительно измеряют переменный скручиваккаий момент валопровода со стороны подвода энергии и одновременно измеряют мгновенную скорость. угловых перемещений валопровода со стороны подвода и съема энергии с исследуемого элемента, при определении демпфирования отдельного элемента учитывают энергию, рассеиваемую в этом элементе, величину которой определяют по формуле

KT кт

j H„V„dt - М V д Ъ >

О потеря энергии на трение в исследуемом элементе; переменный скручивающий момент в валопроводе, измеренный со стороны подвода энергии к исследуемому элементу; мгновенная угловая скорость перемещения валопровода, измеренная со стороны под813138 вода энергии к исследуемому элеме нту; и — переменный с кручи в ающи и мо2 мент на валопроноде, измеренный со стороны съема энергии с исследуемого элемента;

V — мгновенная угловая скорость перемещения валопровода, измеренная со стороны съема энергии с исследуемого элемента;

Т вЂ” время одного оборота исследуемого элемента;

К вЂ” целое натуральное число.

Устройство для осуществления способа измерения демпфирования отдельного элемента упругой механической системы снабжена дополнительным измерителем переменного скручинающего момента и двумя измерителями мгновенной угловой скорости перемещения валопровода, один из которых и дополнительный измеритель переменного скручивающего момента предназначены для установки на валопроводе со стороны съема энергии с исследуемого элемента валопровода, а другой — на нем со стороны поднода энергии к валопроводу, двумя импульсными отметчиками оборотов, двумя делителями частоты, каждый из которых установлен на выходе одного из импульсных отметчиков оборотов, соответственно двумя умножителями, входы одного из которых подсоединены к тензомосту и измерителю мгновенной скорости, предназначенных для установки на валопроводе со стороны подвода энергии, а другого — к тензомосту и измерителю мгновенной скорости, предназначенных для установки на валопроводе со стороны съема энергии, двумя интеграторами,выход одного из которых соединен со входом основного передатчика, один вХод к выходу первого умножителя, другой вход к выходу первого делителя частоты, а входы другого интегратора один к выходу второго умножителя, другой к выходу второго делителя частоты, а выход ко входу второго передатчика„ измерителем разности напряжений. посредством которого передатчики соединены с регистратором и подключенным к дополнительному входу измерителя, вторым приемником, соединенным радиоканалом со вторым передатчиком.

На чертеже изображена блок-схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит предназначенный для установки на валопроноде (на чертеже не показан) со стороны подвода энергии к нему измеритель переменного скручивающего момента, включающий тензомост 1 и передатчик

2, соединенный с ним радиоканалом приемник 3 и последовательно соединенный с последним регистратор 4.

Устройство снабжено дополнительным измерителем переменного скручивающего момента, включающим второй тензомост 5 и второй передатчик 6 и двумя измерителями 7, 8 мгновенной угловой скорости перемещения валопронода, один из которых 8 и дополнительный измеритель переменного скручивающего момента предназначены для установки на валопроводе со стороны съема энергии с исследуемого элемента валопровода, а другой — на нем со стороны подвода энергии к валопроводу, двумя

1э импульсными отметчиками 9, 10 оборотов, двумя делителями 11, 12 частоты, .каждый из которых установлен на выходе одного из импульсных. отметчиков 9 и 10 оборотов, соот29 ветственно, двумя умножителями 13, 14, входы одного из которых подсоединены к тензомосту 1 и измерителю 7 мгновенной скорости, предназначенных для установки на валопроводе со стороны подвода энергии, а другого Ко второму тензомосту 5 и измерителю 8 мгновенной скорости, предназначенных для установки на валопроводе со стороны съема энергии, двумя интеграторами 15, 16, выход одного из которых 16 соединен со входом основного передатчика 2, один вход к выходу первого умножителя 13, другой вход к ныходу первого делителя 11 частоты, а выходы другого интегратора 16 один к выходу. второго умножителя 14, другой к выходу второго делителя 12 частоты, а выход ко входу второго передатчика б, измерителем 17 разности напря40 жений, посредством которого передатчики 2 и б соединены с регистратором

4, и .подключенным к дополнительному входу измерителя 17 вторым приемником 18, соединенным радиоканалом со

45 вторым передатчиком б.

Способ осуществляется с помощью устройства следующим образом.

Известно, что произведение мгно венной угловой скорости перемещения

5я на вызывающее это перемещение мгновенйое значение скручивающего валопровод момента равно мгновенной мощности колебаний. Так как напряжение с выхода тензомостов 1, 5 пропорци55 онально скручинающему моменту, B HB пряжения с выходов измерителей 7, 8 мгновенной угловой скорости перемещения пропорционально мгновенной угловой скорости перемещения, на выходе умножителей 13, 14 появится

60 сигнал, пропорциональный мгновенной мощности колебаний.

Интеграл от мгновенной мощности колебаний за время, кратное периоду колебаний, не равен нулю только в

65 том случае, если в последующих за

813138

Формула изобретения точкой измерения скручивающего момен" та и мгновенной угловой скорости перемещения элементах системы имеются потери на трение.

Крутильные колебания в исследуевюм валопроводе имеют период, кратный времени одного оборота вала. Так как время интегрирования интегратора задается делителями 11, 12 частоты, на вход которых подаются импульсы от отметчиков 9, 10 оборотов, то выходные напряжения интеграторов 15, 16 отличны от нуля и величины их пропорциональны энергии рассеяния на элементах,исследуемой системы за время интегрирования.

Таким образом, выходные напряжения интеграторов 15, 16 пропорциональны потерям на трение во всех исследуемых элементах валопровода двигателя. Эти напряжения передатчиками .2,6 передаются по радиоканалам к приемникам 3, 18 соответственно, а измеритель 17 разности напряжений выдает разностное напряжение на регистратор 4. Эта разность и характеризует потери на трение или демпфирование в исследуемом элементе валопровода. Демпфирование в элементе определяется по указанной ве-.личине энергии, которая рассеивается вследствие трения в нем.

Преимуществом данного изобретения является повышение точности измерения демпфирования.

1. Способ измерения демпфирования отдельного элемента упругой механичесйой системы, заключающийся в том, что при плавном проходе рабочего диапазона оборотов валопровода, в нем измеряют переменный скручивающий момент со стороны съема энергии, по которому определяют демпфирование отдельного элемента, о т л и ч аю шийся тем,. что, с целью повыш@ния точности, дополнительно измеряют переменный скручивающий момент валопровода со стороны подвода энергии и одновременно измеряют мгновенную скорость угловых перемещений валопровода со стороны подвода и съема энергии и исследуемого элемента, при определении демпфирования отдельного элемента учитыдают энергию, рассеиваемую в этом элементе, величину которой определяют по формуле где W — потеря энергии на трение в исследуемом элементе;

H - переменный скручива чций мо1 мент в валопроводе, измеренный со стороны подвода энергии к исследуемому элементу;

V — мгновенная угловая скорость перемещения валопровода, нз» меренная со стороны подвода энергия к исследуемому элементу;

И вЂ” переменный скручивакщий момент на валопроводе, измеренный со стороны съема энергии с исследуемого элемента;

V — мгновенная угловая скорость

2 перемещения валопровода, измеренная со стороны съема энергии с исследуемого элемента;

Т вЂ” время одного оборота исследуемого элемента;

К вЂ” целое натуральное число.

2. Устройство для измерения демпфирования отдельного элемента упругой механической систеьы,содержащее

25 предназначенный для установки на валопроводе со стороны подвода энергии к нему измеритель переменного скручивающего момента, включающий тензомост и передатчик, соединенный рр с ним радиоканалом, приемник и последовательно соединенный с последним регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным измерителем переменного скручиваю35 щего момент и д умя измерителями мгновенной угловой скорости перемещения валопровода, один из которых и дополнительный измеритель переменного скручивающего момента предназначены для установки на валопроводе

4О со стороны съема энергии с исследуемого элемента валопровода, а.другой— на нем со стороны подвода энергии к валопроводу, двумя импульсными отметчиками оборотов, двумя делителями

45 частоты, каждый из которых установлен на выходе одного из импульсных отметчиков оборотов, соответственно двумя умножителями, входы одного из которых подсоединены к тензомосту

5р и измерителю мгновенной скорости, предназначенных для установки на валопроводе со стороны подвода энергии, а другого - к тензомосту и измерителю мгновенной скорости, пред55 назначенных для установки иа валопроводе со стороны съема энергии, двумя интеграторами, выход одного из которых соединен со входом основного передатчика, один вход к выходу первого умножителя, другой вход

Ы к выходу первого делителя частоты, а входы другого интегратора один к выходу второго умножителя, другой к выходу второго делителя часто- . ты, а выход ко входу второго пере65 датчика, измерителем разности напря813138

Составитель В.Лопухин

Редактор O.Колесникова Техред A.Бабинец Корректор И. Макаренко

Заказ 753/47 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жений, посредством которого передатчики соединены с регистратором и подключенным к дополнительному входу измерителя, вторым приемником, соединенным радиоканалом со вторым передатчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Терских В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок, т. 4, "Судостроение", 1970, е. 131-132 (прототип).