CS206670B1 - Zařízení pro měření útlumu strojních částí,zejména lopatek - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro měření útlumu strojních částí zejména lopatek.

Měření útlumu a útlumových charakteristik mechanických prvků jako strojních částí &&« bo vzorců materiálu přináší důležitá informace pro řešení otázek životnosti a spolehlivosti. Základní mechanizmus vnitřního tlumení materiálu i vnějšíoh tlumicích sil je jev složitý a nelineární.Existuje řada laboratorních metod, největší potíže však jsou u měření v provoz nich podmínkách, jako na příklad za rotace.

Nevýhody dosavadních zařízení jsou v tom, Že na užitečná signály se Často superponuje silný vibrační šunt, což způsobuje potíže při měření, Často taková, že je nylze ralizcvat. Přitom však právě měření za provozních podmínek přináší informace nejoenaější.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny předmětem vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup ze signálního generátoru je připojen jednak přes výkonový zesilovač na kmitací cívku a jednak je připojen na číslicový měřič frekvence a jednak přes druhý vstup prvního synchronního detektoru na první vstup fázoměru a jednak přes druhý vstup druhého synchronního detektoru na druhý vstup fázoměru ze snímače pohybu je připojen na první vstup prvního synchronního detektoru a výstup ze snímače budicí síly je připojen na první vstup druhého synchronního detektoru.

Nového nebo vyššího účinku je dosaženo tím, že vynález umožňuje měření útlumu při složitých provozních podmínkách na strojních částech zejména na lopatkách za rotace.K realizaci měření je nutno měřenou část rozkmitat a pak měřit pohyb.Signální generátor 1 na připojeném výkrese budí výkonový zesilovač 2, jehož výstup je zdrojem proudu kmitací cívky 3 vibrátoru 13 , Budicí síla se přenáší z kmitací cívky 3 přes snímač 4 budicí síly na rotující kolo 5 , které je opatřeno axiálním ložiskem 14» umožňujícím přenos síly ze stojící části na část rotující pomocí zdroje 12 pohybu. Na obvodu rotujícího kola 5 je vetknuta lopatka 6, která je hlavním předmětem měření.Protože je upnuta do kmitající základny, budí se v ní kmity, jejichž velikost měříme nalepeným tenzometrem nebo i jiným způsobem.Získaná informace ve formě elek206670 triekého signálu se převádí z rotujícího tělesa přes kartáčové sběrače nebo bezdotykovým způsobem například vysílač a přijímač nebo indukční vazbou apod.na pevné svorky.

Je známo, že v blízkém okolí rezonančního kmitočtu mění fáze mezi budicí silou a pohybem velmi rychle svoji hodnotu v závislosti na budicím kmitočtu.Této okolnosti lze s vynodou využít právě pro měření útlumu.Pro hodnotu poměrného útlumu vztah.

f-, + fa „_tg lze odvodit je fázový úhel mezi silou a pohybem při frekvenci silou a ___— ^2 ⁺ ^1 kde zi silou a pohybem při frekvenci f, lušný rezonančnímu kmitočtu byl uprostřed zjednoduší na ,obdobně II

---r— a je fázový úhel meto tak, aby úhel přís, pak uvedený vztah

Avěak ani toto výhodné měření by nebylo možno realizovat, kdybychom nevyužili současně možnosti zařadit do oesty signálu snímače 4 budicí síly a nímače 7 pohybu synchronní detektory 8, 9· řízené z budicího ossilátoru propouštějící nezkreslenou informaci a fázi.Tím se odstání značné poruchy způsobené vibračním šumem a jinými rušivými signály.

Signál se dále vede ze snímače 4 síly a ze snímače 7 pohybu do jednotek synchronních detektorů 8, 9» které používají klíčovací synchronní frekvence ze signálního generátoru 1 ke zpracování vstupních signálů.Synchronní detektory 8, 2 propouštějí pak pouze signály nesoucí inforn»’''· o amplitudě a fázi té složky signálu vstupního, která má shodnou frekvenci a frekvencí budicí.

Výstupy 2^, 24 ze synchronních detektorů 8, 9 jsou vedeny na vstupy 25, 26 fázoměru 1Ό , kvery udáv' ázi mezi synchronními složkami signálů snímače 4 síly a snímače 7 pohybu. Na druhý výstup 19 signálního generátoru 1 je připojen vstup číslicového měřiče 11 frekvence.

Frekvence eignálního generátoru se nastaví na rezonanční frekvenci zkoušeného členu neboli lopatky.Provede se to tak, že se projíždí frekvenční pásmo tak dlouho, až se objeví rychlá změna fáze charakteristická pro blízké okolí rezonančního kmitootu.Stanoví se střed řečené změny fáze, t.j.nastaví se dle tohoto kriteria rezonanční frekvence.

K hodnotě takto stanoveného středu fázové změny přišteme úhel ( 45°)a nastavíme frekvenci tak, aby byla splněna tato fázová podmínka. Příslušnou frekvenci f₂ odečteme na číslicovém měřiči 11 frekvenoe.

Provedeme, jak bylo výše uvedeno s tím rozdílem, že úhel ( 45° ) odečteme od středu fázové změny.Na číslicovém měřiči 11 f rekvence pak odečteme frekvenci -A,

Hodnotu poměrného útlumu pak stanovíme dle vztahu ™

Výstup ze signálního generátoru je připojen jednak přes výkonný zesilovač 2 na kmi tací eívku 3 a jednak je připojen na číslicový měřič 11 frekvenoe a jednak přes druhý vstup 22 — prvního synchronního detektoru 9 na první vstup 26 fázoměru 10 a jednak přes druhý vstup 21 druhého synchronního detektoru 8 na druhý vstup 2g fázoměru 10, výstup 16 ze snímače 7 pohybu je připojen na první vstup 18 prvního synchronního detektoru 2 ^a výstup 1£ ze snímače £ budicí síly je připojen na první vstup 17 druhého synchronního detektoru 2·

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízeni pro měření útlumu strojních částí zejména lopatek sestávající ze zdroje pohy* bu, rotujícího kola, signálního generátoru, výkonového zesilovače, měřiče frekvenoe, syne hro,· ního detektoru,snímáčb pohybu a fázoměru vyznačené tím, že výstup ze signálního generátoru j< připojen jednak přes výkonový zesilovač/2)na kmitací oívku(3) a jednak je připojen na číslic vý měřič(11)frekvence a jednak přes druhý vstup(22)prvního synchronního detektoru(9)na první vstup(26)fázoměru(10)a jednak přes druhý vstup(21)druhého synohromíhodetektoru(8)na druhý vstup/25)fázoměru(10),výstup(l6)ze snímače(7)pohybu je připojen na první vstup(18) prvního synchronního detektoru(9)a výstup(15)se snímače(4)budicí síly je připojen na první vstup(17) druhého synchronního detektoru(9).