RU2111467C1

RU2111467C1 - Stand for vibration diagnostics of article

Info

Publication number: RU2111467C1
Application number: RU94003831A
Authority: RU
Inventors: И.В. Малышев; М.А. Ноздрин; В.И. Шапин; В.Л. Щавелев
Original assignee: Ивановский государственный энергетический университет
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: diagnostics of precision articles. SUBSTANCE: facilities for installation of article being diagnosed provide for article turning through different angles to axis of vibration exciter action. They are made as two rings positioned one in the other. Outer ring is coupled to vibration exciter arranged on base. Inner ring is mounted for turning relative to outer ring. Internal surface of inner ring corresponds to external surface of article to be installed in it. As a result, no attachment elements are required to secure article, and article attachment conditions do not affect vibration diagnostic information obtained. EFFECT: more reliable diagnostics. 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к стенам для вибродиагностики изделий по их амплитудно-частотным характеристикам, и может быть использовано для вибродиагностики упругих подвесов динамически настраиваемых гироскопов. The invention relates to instrumentation, in particular to walls for vibration diagnostics of products according to their amplitude-frequency characteristics, and can be used for vibration diagnostics of elastic suspensions of dynamically tuned gyroscopes.

Известен стенд для калибровки виброизмерительных преобразователей и виброиспытаний изделий, содержащий основание, установленный на нем вибровозбудитель и средства для установки калибруемого (испытуемого) изделия, обеспечивающие его поворот для ориентации изделия под разными углами к оси действия вибровозбудителя [1]. A known stand for calibrating vibration transducers and vibration testing of products, containing a base, a vibration exciter installed on it and means for installing a calibrated (tested) product, providing its rotation for orientation of the product at different angles to the axis of action of the vibration exciter [1].

Известен также стенд для вибродиагностики изделий, содержащий основание, установленный на нем вибровозбудитель, средства для установки диагностируемого изделия, обеспечивающие его поворот для ориентации изделия под различными углами к оси действия вибровозбудителя, и виброприемник для измерения вибрации изделия [2]. Also known is a stand for vibration diagnostics of products, containing a base, a vibration exciter installed on it, means for installing the diagnosed product, providing its rotation for orientation of the product at different angles to the axis of action of the vibration exciter, and a vibration receiver for measuring product vibration [2].

Общим недостатком известных стендов является то, что при закреплении прецизионных изделий, имеющих размеры и массы, соизмеримые с размерами и массами элементов закрепления, измеренные частоты изделия могут быть меньше погрешностей, обусловленных условиями закрепления. A common disadvantage of the known stands is that when fixing precision products having dimensions and masses commensurate with the sizes and masses of the fastening elements, the measured frequencies of the product can be less than the errors caused by the fastening conditions.

Изобретение решает задачу создания стенда для вибродиагностики изделий, обеспечивающего возможность диагностики изделий при различных углах воздействия на них вибрации при одной установке изделия на все время диагностики без использования элементов закрепления изделия. При решении этой задачи исключается влияние условий закрепления изделий на вибродиагностическую информацию. The invention solves the problem of creating a stand for vibration diagnostics of products, providing the ability to diagnose products at different angles of vibration on them during one installation of the product for the entire duration of the diagnosis without the use of fastening elements of the product. When solving this problem, the influence of the conditions of fixing products on vibrodiagnostic information is excluded.

Согласно изобретению это достигается благодаря тому, что в стенде для вибродиагностики изделий, содержащем основание, установленный на нем вибровозбудитель, средства для установки диагностируемого изделия, обеспечивающие его поворот для ориентации изделия под различными углами к оси действия вибровозбудителя, и виброприемник для измерения вибрации изделия, средства для установки диагностируемого изделия выполнены в виде двух установленных одно в другое колец, внешнее из которых соединено с вибровозбудителем, а внутреннее имеет возможность поворота относительно внешнего, при этом внутренняя поверхность внутреннего кольца соответствует наружной поверхности устанавливаемого в него изделия. According to the invention, this is achieved due to the fact that in the stand for vibration diagnostics of products containing a base, a vibration exciter installed on it, means for installing the diagnosed product, providing its rotation for orientation of the product at different angles to the axis of action of the vibration exciter, and a vibration receiver for measuring the vibration of the product, means for installation of the diagnosed product, they are made in the form of two rings installed one into the other, the outer of which is connected to the vibration exciter, and the inner one is possible The rotation rate relative to the outer one, while the inner surface of the inner ring corresponds to the outer surface of the product installed in it.

На фиг. 1 изображена схема описываемого стенда для вибродиагностики изделий; на фиг. 2 - амплитудно-частотные характеристики изделия, зарегистрированные при двух взаимно перпендикулярных направлениях воздействия вибрации на изделие. In FIG. 1 shows a diagram of the described stand for vibration diagnostics of products; in FIG. 2 - amplitude-frequency characteristics of the product, recorded with two mutually perpendicular directions of the impact of vibration on the product.

Стенд содержит основание 1, на котором закреплены вибровозбудитель 2 и упругий элемент 3, соединенные посредством штоков 4 и 5, соответственно, с внешним кольцом 6, в котором с возможностью поворота относительно него установлено внутреннее кольцо 7. Внутренняя поверхность внутреннего кольца 7 соответствует наружной поверхности устанавливаемого в него диагностируемого изделия 8. Кольца 6 и 7 образуют средства для установки изделия 8, обеспечивающие его поворот для ориентации изделия под различными углами к оси действия вибровозбудителя 2. Стенд содержит также виброприемник для измерения вибрации изделия 8. The stand contains a base 1, on which the vibration exciter 2 and the elastic element 3 are connected, connected by rods 4 and 5, respectively, to the outer ring 6, in which the inner ring 7 is mounted with the possibility of rotation relative to it. The inner surface of the inner ring 7 corresponds to the outer surface of the installed diagnosed product 8 into it. Rings 6 and 7 form means for installing product 8, providing its rotation for orientation of the product at various angles to the axis of action of vibration exciter 2. St d also comprises vibropriemnik for measuring vibration product 8.

Стенд используется следующим образом. The stand is used as follows.

Диагностируемое изделие 8 свободно устанавливается на внутреннюю поверхность 7. Это можно сделать, т.к. внутренняя поверхность кольца 7 соответствует наружной поверхности контролируемого изделия 8. Возможность поворота кольца 7 по отношению к внешнему кольцу 6, а значит и по отношению к оси действия вибровозбудителя 2 позволяет установить изделие 8 под заданным углом обследования. Вибрации от вибровозбудителя через шток 4 передаются на кольца 6 и 7 и на изделие 8. Опорой колец с противоположной от вибровозбудителя 2 стороны является шток 5, соединенный с упругим элементом 3, не препятствующим колебаниям. Непрерывно изменяя частоту вибрации, создаваемой вибровозбудителем 2, и регистрируя соответствующее значение амплитуды колебаний с помощью виброприемника 9, получают амплитудно-частотную характеристику изделия 8 в заданном направлении обследования. Возбуждая колебания в изделии последовательно в радиальных направлениях по кругу на плоскости, перпендикулярной оси изделия, посредством поворота кольца 7 получают аналогичные амплитудно-частотные характеристики, причем все испытания проводятся при однократной установке изделия. Сопоставляя эти характеристик между собой и сравнивая с характеристикой эталонного изделия, дают оценку состояния изделия. Оценка состояния изделия по амплитудно-частотным характеристикам, полученным для двух взаимно перпендикулярных направлений обследования изделия, иллюстрируется фиг. 2. The diagnosed product 8 is freely mounted on the inner surface 7. This can be done because the inner surface of the ring 7 corresponds to the outer surface of the monitored product 8. The ability to rotate the ring 7 with respect to the outer ring 6, and hence with respect to the axis of action of the vibration exciter 2, allows you to install the product 8 at a given viewing angle. Vibrations from the vibration exciter through the rod 4 are transmitted to the rings 6 and 7 and to the product 8. The support of the rings from the side opposite from the vibration exciter 2 is the rod 5 connected to the elastic element 3, which does not impede vibrations. By continuously changing the frequency of vibration created by the exciter 2, and registering the corresponding value of the amplitude of the vibrations using the vibration receiver 9, the amplitude-frequency characteristic of the product 8 is obtained in a given direction of inspection. By exciting oscillations in the product sequentially in radial directions in a circle on a plane perpendicular to the axis of the product, by turning the ring 7 receive similar amplitude-frequency characteristics, and all tests are carried out with a single installation of the product. Comparing these characteristics with each other and comparing with the characteristic of the reference product, they give an assessment of the condition of the product. Evaluation of the condition of the product according to the amplitude-frequency characteristics obtained for two mutually perpendicular directions of inspection of the product is illustrated in FIG. 2.

Здесь f - частота механических колебаний изделия, А - амплитуда колебания, Q - добротность резонанса. Кривая Q₂ дает меньшую резонансную частоту, такую же резонансную амплитуду и меньшую добротность резонанса по сравнению с кривой Q₁, что свидетельствует о различных механических состояниях изделия в этих направлениях. В частности, снижение резонансной частоты характеризует уменьшение жесткостных связей, меньшая добротность - увеличение диссипативных связей. Постоянство резонансной амплитуды свидетельствует об отсутствии механического дефекта в виде трещины.Here f is the frequency of mechanical vibrations of the product, A is the amplitude of the oscillations, Q is the quality factor of the resonance. The Q ₂ curve gives a lower resonant frequency, the same resonant amplitude, and lower resonance Q factor compared to the Q ₁ curve, which indicates different mechanical states of the product in these directions. In particular, a decrease in the resonant frequency characterizes a decrease in stiffness bonds, a lower Q factor - an increase in dissipative bonds. The constancy of the resonance amplitude indicates the absence of a mechanical defect in the form of a crack.

Claims

A stand for vibration diagnostics of products, containing a base, a vibration exciter installed on it, means for installing the diagnosed product, providing its rotation for orientation of the product at different angles to the axis of action of the vibration exciter, and a vibration receiver for measuring product vibration, characterized in that the means for installing the diagnosed product are made in the form of two rings installed one in the other, the outer of which is connected to the vibration exciter, and the inner has the ability to rotate relative to the external, In this case, the inner surface of the inner ring corresponds to the outer surface of the product installed in it.