SU721686A1

SU721686A1 - Device for determining inertia moments of articles

Info

Publication number: SU721686A1
Application number: SU782644177A
Authority: SU
Inventors: Рамутис Юозо Бансевичюс; Ионас Прано Воболис; Ремигиюс Александрович Йонушас; Казимерас Миколо Рагульскис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1980-03-15

Description

Цель достигаетс тем, что в устройстве колебательна система выполнена в виде планшайбы дл установки деталей и основани с цилиндрическим выступом, соосным с планшайбой , а вибратор крутильных колебаний выполнен в виде пьезокерамическогр цилиндра, установленного между планшайбой и основанием, отверстие которого сопр жено с выступом основани , на наружной поверхности которого нанесены не менее двух возбуждающих электродов, соединенных между собой и расположенных под углом 45° к образующей цилиндра, и приемный электрод, расположенный по периметру в верхней части цилиндра, контактирующей с планшайбой.The goal is achieved by the fact that in the device the oscillating system is made in the form of a face plate for mounting parts and a base with a cylindrical protrusion coaxially with the faceplate, and the vibrator of torsional vibrations is made in the form of a piezoceramic ceramic cylinder installed between the faceplate and the base, on the outer surface of which are deposited at least two exciting electrodes interconnected and located at an angle of 45 ° to the generator cylinder, and the receiving electrode is located first perimeter in the upper portion of the cylinder contacting the faceplate.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства дл определени моментов инерции деталей; на фиг. 2 развертка пьезокерамического цилиндра по наружной поверхности.FIG. 1 shows a general view of a device for determining the moments of inertia of parts; in fig. 2 scan the piezoceramic cylinder on the outer surface.

Устройство содержит колебательную систему, котора выполнена в виде планшайбы 1 дл установки измер емых деталей и основани 2 с цилиндрическим выступом 3, соосннм с планшайбой Устройство .содержит также вибратор крутильных колебаний, который выполнен в виде пьезокерамического цилиндра i, установленного между планшайбой и основанием, отверстие цилиндра при этом сопр жено с выступом 3. На наружную поверхность цилиндра нанесены электроды: два возбуждающих электрода 5 и 6, соединенных между собой и расположенных под углом 45 к обра зующей цилиндра, и приемный электродThe device contains an oscillatory system, which is made in the form of a face plate 1 for installing the measured parts and a base 2 with a cylindrical protrusion 3, coaxially with the faceplate. The device also contains a torsional vibration vibrator, which is made in the form of a piezoceramic cylinder i, installed between the faceplate and the base, a hole the cylinder is aligned with the protrusion 3. Electrodes are applied to the outer surface of the cylinder: two exciting electrodes 5 and 6 connected to each other and arranged at an angle of 45 to the generator cylinder and receiving electrode

7,расположенный по периметру в верхней части цилиндра, контактирующей с планшайбой 1. Электрод 7 может быть выполнен в виде селекторов, соединенных между собой. На внутренюю поверхность цилиндра также нанесен электро7, located on the perimeter in the upper part of the cylinder in contact with the faceplate 1. Electrode 7 can be made in the form of selectors interconnected. On the inner surface of the cylinder is also applied electric

8,Измерительна схема устройства содержит усилитель 9, обеспечивакщий положительную обратную св зь между электродами 5, 6 и 7, на выходе которого установлен частотомер 10, соединенный с дискриминатором 11, выход которого соединён с входом регистратора 12. Дл обеспечени динамической калибровки устройство содержит соединенные с цилиндром последовательно св занные между собой блоки 13 управлени и 14 питани 8, the measuring circuit of the device comprises an amplifier 9, providing positive feedback between the electrodes 5, 6 and 7, the output of which has a frequency meter 10 connected to the discriminator 11 whose output is connected to the input of the recorder 12. To provide dynamic calibration, the device contains cylinder 13 units of control and power supply connected in series with each other

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Деталь устанавливают на планшаййе 1 и закрепл ют. Планшайба с деталью, установленна на цилиндре 4, под вли нием внешних воздействий совершает малый импульс колебаний . Этот импульс воспринимаетс электродом 7, расположенным в верхне части цилиндра 4, и, проход через усилитель 9, усиливаетс . Коэффициен усилени и фазовые соотношени подобраны так, что электроды 5, 6 и 7 соединены между собой положительной обратной св зью.The part is mounted on plate 1 and secured. The faceplate with the part mounted on cylinder 4, under the influence of external influences, makes a small vibration pulse. This pulse is sensed by the electrode 7 located in the upper part of the cylinder 4, and the passage through the amplifier 9 is amplified. The amplification factor and phase relationships are chosen so that the electrodes 5, 6 and 7 are interconnected by positive feedback.

Усиленный импульс поступает на электроды 5 и 6, расположенные под углом 45 к образующей цилиндра, которые возбуждают незатухающие резонансные крутильные колебани , частота которых зависит как от фиксированных параметров (размеров и модуле упругости цилиндра), так и от измер емых параметров деталей - момента инерции. Частота колебаний фиксируетс частотомером 10. При этом, зна величины резонансных частот колебательной системы без детали, колебательной системы с деталью и с исследуемой деталью, определ ют, ползу сь известными соотношени ми, момент инерции исследуемой детали. При возникновении колебаний между цилиндром 4 и выступом 3, а также между торцом цилиндра 4 и основанием 2 образуетс воздушна подушка, котора поддерживает незатухающие колебани .The amplified pulse arrives at electrodes 5 and 6 located at an angle of 45 to the cylinder generator, which excite sustained resonant torsional vibrations, whose frequency depends on both fixed parameters (dimensions and elastic modulus of the cylinder) and the measured parameters of parts - inertia moment. The oscillation frequency is fixed by the frequency meter 10. In this case, the magnitudes of the resonant frequencies of the oscillating system without the part, the oscillating system with the part and with the part to be examined, determine, by means of known relations, the moment of inertia of the part being studied. When oscillations occur between the cylinder 4 and the protrusion 3, as well as between the end of the cylinder 4 and the base 2, an air cushion is formed which maintains continuous oscillations.

Если момент инерции детали мен етс с течением времени, например из-за изменени температуры окружающей среды, то сигнал от усилител 9 поступает на частотный дискриминатор 11, который осуществл ет частотное детектирование и выдает сигнал, пропорциональный изменению момента инерции детали, Этот сигнал записываетс в регистраторе 12. Динамическа калибровка и сн тие амплитудно-частотной характеристики устройства (особенно важно при измерении измен ющего во времени момента измерений) осуществл етс следующим образом. Из блока питани 14 через блок управлени 13, задающего закон изменени напр жени во времени, на пьезокерамический цилиндр, который мен ет свой диаметр в зависимости, от приложенного напр жени , т. е. мен ет момент инерции всей системы, подаютс напр жени , закон изменени которых определ ет закон изменени момента инерции устройства, что обеспечивает возможность динамической калибровки цилиндра и устройства в целом. Это обеспечивает сн тие амплитудно-частотной характеристики детали.If the moment of inertia of the part changes over time, for example due to a change in the ambient temperature, then the signal from amplifier 9 goes to frequency discriminator 11, which performs frequency detection and outputs a signal proportional to the change of the moment of inertia of the part. This signal is recorded in the recorder 12. Dynamic calibration and removal of the amplitude-frequency characteristic of the device (especially important when measuring the time-varying measurement time) is performed as follows. From the power supply unit 14, via the control unit 13, setting the law of voltage variation in time, to the piezoceramic cylinder, which changes its diameter depending on the applied voltage, i.e., changes the moment of inertia of the entire system, voltage is applied, changes of which determine the law of change of the device inertia moment, which provides the possibility of dynamic calibration of the cylinder and the device as a whole. This ensures the removal of the amplitude-frequency characteristic of the part.

Выполнение колебательной системы в виде планшайбы и основани с цилиндрическим выступом, а вибратора в виде пьезокерамического цилиндра с электродами, расположенными на нем определенным образом, наличие св зи между колебательной системой и вибратором, обеспечивает повышение точности и динамической калибровки , необходимой дл сн ти амплитудно-частотной характеристики детали .The implementation of the oscillatory system in the form of a faceplate and a base with a cylindrical protrusion, and a vibrator in the form of a piezoceramic cylinder with electrodes located on it in a certain way, the connection between the oscillatory system and the vibrator, improves the accuracy and dynamic calibration necessary to remove the amplitude-frequency detail characteristics.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 238202, cl. G 01 M 1/10, 1966.

2. USSR author's certificate

457904, cl. G 01 M 1/10, 1973 (prototype).