DE678707C - Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen - Google Patents

Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen

Info

Publication number
DE678707C
DE678707C DEM135531D DEM0135531D DE678707C DE 678707 C DE678707 C DE 678707C DE M135531 D DEM135531 D DE M135531D DE M0135531 D DEM0135531 D DE M0135531D DE 678707 C DE678707 C DE 678707C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
circuit
measuring
changes
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEM135531D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
Maybach Motorenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maybach Motorenbau GmbH filed Critical Maybach Motorenbau GmbH
Priority to DEM135531D priority Critical patent/DE678707C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE678707C publication Critical patent/DE678707C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/10Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of torsional vibrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

  • Gerät zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen Die Erfindung betrifft ein Meßgerät, durch welches rasch verlaufende Drehschwingungen von Maschinenteilen, insbesondere e von Kurbelwellen, festgestellt werden, indem durch die Bewegungen dieser Teile gegenüber einer gleichförmig, d.h. mit der mittleren Geschwindigkeit des Prüfkörpers, umlaufenden trägen Masse auf induktivem Wege Strom-oder Spannungsänderungen erzeugt werden, die dem Meßgerät zugeführt werden.
  • Es sind Meßgerät für Drehschwingungen bekanntgeworden, bei denen die Strom- oder Spannungsänderungen durch die Schwingungen-einer Spule gegenüber einem Magnetsystem erzeugt werden, wobei das eine Glied der elektromagnetischen Einrichtung mit dem Prüfkörper, das andere mit der trägen Masse verbunden ist.
  • Bei anderen Geräten ist der in axialer Richtung permanent magnetische oder elektrisch magnetisierte Teil der Welle von einer feststehenden Induktionsspule umgeben. Die beim Auftreten von Torsionsschwingungen in der Welle entstehenden Magnetisierungsänderunden induzieren Wechselströme, die für die Anzeige verwendet werden. Diese Geräte zeigen nicht die Schwingungsausschläge, sondern die Änderungen dieser an. Sie erfordern deshalb umständliche Integrierverfahren für die Feststellung der eigentlichen Schwingungsausschläge, was zeitraubend und ungenau ist, oder sie ergeben nur mittlere Werte der Schwingungsausschläge.
  • Das Meßgerät nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einerseits auf dem Prüfkörper mit der zu untersuchenden Welle eine kurzgeschlossene Drehspule angebracht und andererseits auf der mit gleichförmiger Drehgeschwindigkeit umlaufenden trägen Masse ein eine weitere, mit der ersten gleichachsige Drehspule enthahender Schwingungskreis angeordnet ist, der durch einen stillstehenden Primärkreis mit hochfrequentem Wechselstrom erregt wird. Durch die Rückwirkung der auf dem zu untersuchenden Teil angeordneten Drehspule auf den Schwingungskreis werden entsprechend dem gerade vorhandenen Verdrehungswinkel Strom- oder Spannungsänderungen in diesem Schwingungskreis hervorgerufen. Durch die in an sich bekannter Weise auf induktivem Wege mittels einer feststehenden Spulenanordnung erfolgende Übertragung dieser Spannungsänderungen auf einen Oszillographen werden Anzeigewerte sichtbar gemacht, die dem Verdrehungswinkel proportional sind.
  • Bei einem Meßgerät nach der Erfindung wird also auch eine bleibende Verdrehung angezeigt, während in einem solchen Fall die vorbekannten Meßgeräte keine Anzeige ergeben. Es ist also eine statische Eichung möglich, was bei den bekannten Einrichtungen nicht der Fall ist.
  • In der Zeichnung ist die bei Meßgeräten nach der Erfindung verwendete Anordnung in zwei Ausführungsbeispielen (Abb. 1 und 2) schematisch beispielsweise dargestellt.
  • A ist die Drehachse eines der besseren Übersicht wegen nicht besonders dargestellten, sich ungleichförmig drehenden Maschinenteils. Mit diesem ist gleichachsig ein ebenfalls nicht besonders dargestellter, als träge Masse dienender Spulenkörper in bekannter Weise so verbunden, daß er mit gleichförmiger Geschwindigkeit, d. h. der mittlerenDrehgesdiwindigkeit des zu untersuchenden Maschinenteils umläuft. Auf diesem Spulenkörper ist eine Drehspule D1 so befestigt, daß ihre Windungen parallel zu ihrer Drehachse liegen. Die Wicklungsköpfe dieser Drehspul e werden durch halbkreisförmige Kopplungsschleifen K1 und ic gebildet. Indem durch die Schleifen ; k2 und D1 gebildeten Stromkreis ist außerdem ein unveränderlichei Kondensator C vorgesehen, wodurch auf dem drehbaren Spulenkörper ein vollständiger elektrischer Schwingungskreis gebildet wird. Innerhalb des Drehspulenkörpers befindet sich gleichachsig mit diesem eine auf dem sich ungleichförmig drehenden Maschinenteil (Prüfkörper) angeordnete oder mit diesem verbundene kurzgeschlossene Drehspule D2. Gleichachsig mit K1 ist die feststehende Spule E1 angeordnet, die in einem zweiten mit Wechselstrom von einstellbarer Frequenz erregten Stromkreis liegt.
  • In der Ebene des Wicklungskopfes K1 ist eine weitere feststehende Spule K4 angeordnet, die mit einem Gleichrichter G1 in Reihe geschaltet ist, welcher seinerseits eine Oszillographenschleife 0 speist.
  • Die Wirkungsweise eines Meßgeräts nach der Abb. 1 ist folgende: Wenn alle Teile stillstehen und der Schwingungskreis K1, 2, Di, C durch den durch die Spule E1 fließenden Wechselstrom erregt wird, wird der in der Spule K4 infolge der Erregung derselben durch die Kopplungsschleife K1 fließende Strom nach dem Durchgang durch den Gleichrichterm, durch die Oszillographenschleife O angezeigt. Durch die Drehspule D1 wird außerdem die Drehspule D2 erregt, so daß in letzterer ein Wechselstrom fließt, dessen Phase gegenüber dem in dem Schwingungskreis K1, K2, D1 C fließenden Wechselstrom um 180° verschoben ist. Je nach der Winkelstellung der beiden Drehspulen gegeneinander wechselt die Stärke dieser Erregung, und ebenso ändert sich auch die Rückwirkung von D2. auf Di entsprechend und damit die Selbstinduktion und infolgedessen die Eigenfrequenz des Schwingungskreises. Laufen der zu prüfende Maschinenteil und der Drehspulen körper beide mit einer gleichbleibenden Drehzahl von beliebiger Größe, so gibt die Oszillographenschleife stets den g1.eichbleibenden dem Erregerstrom und dem Winkelabstand der beiden Spulen Dy und DL. gegeneinander entsprechenden Ausschlag, da in den magnetischen Flüssen der Spulen ic1 und icI keine Anderung eintritt, solange die Stärke und Frequenz des von dem Wechselstromerzeuger gelieferten Stromes sich nicht ändert und deshalb auch die Magnetfelder der beiden Spulen D1 und D2 in gleicher Weise und im gleichem Abstand umlaufen und sich an ihrer Stärke nichts ändert.
  • Sobald sich aber der zu prüfende Maschinenteil schneller oder langsamer als der Spulenkörper dreht, z. B. infolge von Drehschwingungen, ändert sich der in der Spule, fließende Strom. Dies hat auch eine Änderung des in der Spule K4 fließenden Wechselstroms oder bei offener Spule von dessen Spannung zur Folge. Diese Änderung wird nach dem Durchgang durch den Gleichrichter Gl in der Oszillographenschleife angezeigt. Dabei ist bei einem bestimmten, in der Spulen, fließenden Strom die Erregung der Spule D2 dem Cosinus des Verdrehungswinkels der beiden Spulen verhältnisgleich; die rückwirkende Komponente des von der Spule D2 erzeugten Feldes ist im wesentlichen dem Cos2 dieses Winkels verhältnisgleich.
  • Die Frequenz der primär angelegten Wechselspannung ist regelbar und wird zu Beginn der Messung auf den Arbeitspunkt eingestellt. Dieser wird zweckmäßig in der Nähe des Winkels #/ bzw. #/ + n # #/ 4 4 2 der Resonanzkurve gewählt. Auf diese Weise können mit dem Meßgerät nach der Erfindung nach dem bekannten Verfahren der halben Resonanzkurve Verdrehungen bis etwa gemessen werden.
  • 4 Zur Erhöhung der Empfindlichkeit kann in der Ebene der Schleife ic1 in gleicher Weise wie in der Ebene der Schleife K1 eine weitere Spule angeordnet werden, deren Strom oder Spannung durch entsprechende Schaltung zu demjenigen der Spule K4 addiert werden kann.
  • Bei dem in Abb. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schleifen K1 und K2 auf derselben Seite einer Achsmittelebene angeordnet. Außerdem wird jede dieser Spulen durch eine ErregerspuleEl und E2, welche in demselben Stromkreis hintereinander angeordnet sind, erregt. Auf dem drehbaren Spulenkörper ist außerdem eine weitere Schleife K3 zwischen den beiden Schleifen W1 und K2 angeordnet, die mit den letzteren und der Drehspule D in Reihe geschaltet ist. Diese Schleife K3 wird von einer feststehenden Spule 45 umschlossen, die ebenfalls gleichachsig mit den übrigen Spulen und an den Meßkreis angeschlossen ist.
  • Diese Anordnung wird in den Fällen angewandt, wo der in der Spulen bei der Anordnung nach Abb. I durch die Erregung der Spule E1 je nach der gerade vorliegenden Frequenz des erregenden Wechselstroms erzeugte Reststrom vermieden werden soll. Zu diesem Zweck werden die Spulen E1 und E2 symmetrisch zu den Spulen ic5 und ic5 angeordnet, so daß letztere genau in der Mitte zwischen ersteren liegt. Außerdem werden sowohl die Erregerspulen E1 und E2 als auch die Kopplungsschleifen ici und K2 unter sich mit entgegengesetztem Wicklungssinn ausgeführt. Dadurch wirken die magnetischen Flüsse von K1 und E1 einerseits wie von K2 und E2 andererseits gleich und entgegengesetzt auf die Spulen K3 und K5. Die Induktionen der Spulen E1 und E2 sowie der Kopplungsschleifen K1 und K2 auf die Spulen K3 und ici werden dadurch aufgehoben.
  • Die Zuleitungen und die Verbindungsleitungen werden so geführt und verdrillt, daß keine ungewollten, die Spulen und D2 unsymmetrisch induzierenden magnetischen Felder auftreten.
  • Eine Vergrößerung des Meßbereichs auf das Doppelte kann durch Hintereinanderschaltung der Spulen und DL erreicht werden.
  • Da der zu untersuchende Teil und der Spulenkörper sich gegenseitig nur so weit verdrehen, als die auftretenden Schwingungen betragen, können zwischen den Spulen; und D2 nachgiebige Verbindungsleitungen für die Hintereinanderschaltung vorgesehen werden.
  • Bei dieser Anordnung folgt die Rückwirkung, einem einfachen Cosinusgesetz, und der Arbeitspunkt wird zweckmäßig bei dem Winkiel, gewählt.
  • Um Unterschiede in der Anzeige, welche durch Verschicbungen der einzelnen Teile des Geräts in der Richtung der Drehachse auftreten können, zu vermeiden, kann in der Anordnung nach Abb. I die Spulen, so lang ausgeführt werden, daß die sich drehenden Teile auch bei den möglichen Längsverschiebungen sich in einem gleichbleiblenden Feld befinden.
  • Um das Gerät gegenüber Lageänderungen der Spulen dz und DL gegeneinander in der Richtung der Drehachse A unempfindlich zu machen, macht man die Spulenseiten der Spule D2 kürzer als die Spulenseiten der Spule D1. Bei Lageänderungen bis zum Betrag der Differenz in der Länge der Spulenseiten Dy und D2 ändert sich das die Spulen. 7 induzierende Feld der Spule; und damit auch die Rückwirkung der Spule dz und D1 nicht.

Claims (6)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Gerät zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen, insbesondere in Wellen von Maschinen, bei dem durch die Lagenänderungen des Prüfkörpers relativ zu einer mit der mittleren Geschwindigkeit des Prüfkörpers umlaufenden trägen Masse auf induktivem Wege Strom- oder Spannungsänderungen erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits auf dem Prüfkörper eine Drehspule (D2) und andererseits auf der umlaufenden trägen Masse ein eine weitere Drehspule (D1) enthaltender, durch einen stillstehenden Primärkreis (E1), erregter elektrischer Schwingungskreis angeordnet sind und daß die infolge von Winkeländerungen zwischen den beiden Drehspulen in der einen Spule (Dbl) auftretenden Strom-oder Spannungsänderungen zur Messung der Drehbewegungen verwendet werden.
  2. 2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der trägen Masse angeordnete Schwingungskreis an den Enden des Spulenkörpers angeordnete, über 1800 sich erstreckende Kopplungsschleifen (ici und 82) enthält, die von einer oder mehreren feststehenden Erregerspulen (Et, E2) umschlossen werden.
  3. 3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden des Spulenkörpers angeordneten Kopplungsschleifen (K1, K2) gleichsinnig angeordnet sind.
  4. 4. Meßgerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Prüfkörper angeordnete Drehspule (D. l) mit dem Schwingungskreis (K1, K2, Di) hintereinandergeschaltet ist.
  5. 5. Meßgerät nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, bei dem die erzeugten Strom-oder Spannungsänderungen auf induktivem Wege durch eine feststehende Spulenanordnung auf den Meßkreis übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Meßkreis angeschlossene(n) feststehende(n) Spule(n) (K4) in der (den) Ebene(n) der einen oder beiden Kopplungsschleife(n) (K1, K2) des Schwingungskreises angeordnet ist (sind).
  6. 6. Meßgerät nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, bei dem die erzeugten Strom-oder Spannungsänderungen auf induktivem Wege durch eine feststehende Spulenanordnung auf den Meßkreis übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der trägen Masse angeordnete Schwingungskreis zwischen den beiden Kopplungsschleifen (t und 2) eine Spule (K3) enthält, die mit den Kopplungsschleifen und der Drehspule (D1) in Reihe geschaltet ist und auf die an den Meßkreis angeschlossene feststehende Spule (85) induzierend einwirkt.
DEM135531D 1936-08-27 1936-08-27 Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen Expired DE678707C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM135531D DE678707C (de) 1936-08-27 1936-08-27 Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM135531D DE678707C (de) 1936-08-27 1936-08-27 Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE678707C true DE678707C (de) 1939-07-21

Family

ID=7333322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM135531D Expired DE678707C (de) 1936-08-27 1936-08-27 Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE678707C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3031997C2 (de) Anordnung zur berührungslosen Messung statischer und dynamischer Drehmomente
DE1201582B (de) Verfahren zur Anzeige oder Messung mechanischer Beanspruchungen in einem Koerper aus magnetostriktivem Werkstoff
DE2658499A1 (de) Anordnung zur kontaktlosen uebertragung von signalen zwischen einem ortsfesten und einem beweglichen teil einer maschine
DE678707C (de) Geraet zum Messen von rasch verlaufenden Drehschwingungen
DE1448760B2 (de) Anwendung einer Hallplatte zur Feststellung der Auslenkung eines ein Magnetfeld aufweisenden Objektes aus einer Normallage
DE702504C (de) Anordnung zur Messung mechanischer Schwingungen
DE723026C (de) Messeinrichtung mit elektrischer Fernanzeige fuer kleine Laengenaenderungen
DE939376C (de) Vorrichtung zum zentrischen Einstellen der Spindeln innerhalb der Laeuferringe an Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen
DE888476C (de) Beschleunigungsmesser
DE714822C (de) Einrichtung zur Laengenmessung mit einer elektrischen Induktionsmesslehre
DE568619C (de) Einrichtung zur Fernsichtbarmachung kleiner Lageaenderungen
DE893126C (de) Anordnung zur Messung der gegenseitigen Winkelverdrehung ruhender oder bewegter Koerper
DE315137C (de)
AT87002B (de) Vorrichtung zur Messung kleiner Verschiebungen.
DE681136C (de) Komplexe Wechselstromkompensationsmesseinrichtung mit zwei fremderregten, der reellen und imaginaeren Komponente zugeordneten und den Kompensationszustand selbsttaetig herbeifuehrenden, Messgeraeten
DE886536C (de) Verfahren zur Messung von Drehmomenten an durch Torsion belasteten Bauteilen, insbesondere Wellen
DE869699C (de) Schaltungsanordnung zur Anzeige einer Messgroesse, welche von der Stellung eines Regelgliedes und der Umdrehungszahl einer Welle abhaengig ist
DE615379C (de) Einrichtung zur Bestimmung von Torsionsschwingungen
DE738609C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Inhomogenitaeten des magnetischen Erdfeldes
DE390632C (de) Vorrichtung zum Messen der von einer sich drehenden Welle uebertragenen mechanischen Kraft
DE704331C (de) Verfahren zum Feststellen von Verkruemmungen in Bohrungen, insbesondere bei Gewehr- und Geschuetzlaeufen
DE536098C (de) Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Bodenerforschung mit Wechselstrom nach der Induktionsrahmenmethode unter Verwendung eines komplexen Wechselstromkompensators
DE654077C (de) Elektrisches Drehschwingungsmessgeraet
AT159364B (de) Einrichtung zur Längenmessung auf elektromagnetischer Grundlage.
DE346082C (de) Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Streckgrenze magnetischer Materialien