SU957001A1

SU957001A1 - Устройство дл измерени колебательной мощности,излучаемой механизмом в фундамент

Info

Publication number: SU957001A1
Application number: SU802864258A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Попков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8662
Priority date: 1980-01-04
Filing date: 1980-01-04
Publication date: 1982-09-07

Description

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при измерении вибрационных процессов амортизированных механизмов, например на транспорте, с целью выявления источников колебаний, путей распространения колебательной энергии и эффективности средств гашения вибрации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения колебательной мощности, излучаемой механизмом в фундамент через амортизаторы, содержащее два тракта измерения вибрации механизма и фундамента, каждый из которых состоит из соединенных между собой измерительного усилителя, анализатора скорости вибрации и подключенного к одному из усилителей датчика скорости вибрации [1].

Недостатками устройства явлются невозможность измерения всех составляющих колебательных мощностей и значительная погрешность определения действующих на фундамент сил, а, следовательно, и излучаемой мощности в случае, когда механизм и амортизатор имеют протяженные фланцевые или опорные пластины. Кроме того, не всегда ясна связь между силой, передаваемой через отдельное болтовое соединение, и силой, передаваемой через опорную площадь амортизатора в целом.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения нескольких составляющих колебательной мощности и повышения точности измерения колебательной мощности за счет измерения только ско₎₀ рости вибрации.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения колебательной мощности, излучаемой механизмом в фундамент через амортизаторы, содержащее два тракта измерения вибрации механизма и фун15 дамента, каждый из которых состоит из соединенных между собой измерительного усилителя и анализатора скорости вибрации и подключенного к одному из усилителей датчика скорости вибрации, снабжено вторым ₂₀ датчиком скорости вибрации, двумя блоками компрессии, тремя умножителями, фазовращателем, сумматором и датчиком Холла, выход анализатора тракта скорости вибрации фундамента соединен с обоими входами первого умножителя и входом блока компрессии, выход анализатора тракта скорости вибрации механизма соединен со входом второго блока компрессии, входы управления обоих блоков компрессии соединены с выходом первого блока компрессии, выход которого соединен со входами вто- ⁵рого и третьего умножителей, выход второго блока компрессии соединен со вторым входом второго умножителя и через фазовращатель — со вторым входом третьего умножителя, выходы второго и третье- ₁₀го умножителей соединены, соответственно, с первым и вторым входами сумматора, а выходы первого умножителя и сумматора соединены с латником Холла.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. 15

Устройство для измерения колебательной мощности, содержит амортизатор 1, установленный между механизмом 2 и фундаментом 3, и два тракта измерения их вибрации, каждый из которых состоит из ₂₀соединенных между собой измерительных усилителей 4 и 5, анализаторов 6 и 7 скорости вибрации и подключенного к одному из измерительных усилителей 4 датчика 8 скорости вибрации, второй датчик 9 скорости вибрации подключен к измеритель- 25 ному усилителю 5, два блока 10 и 11 компрессии, три умножителя 12—14, фазовращатель 15, сумматор 16 и датчик 17 Холла. Выход анализатора 7 тракта скорости вибрации фундамента 3 соединен с обоими входами первого умножителя 12 и входом ³⁰блока И компрессии, выход анализатора 6 тракта скорости вибрации механизма 2 соединен со входом второго блока 10 компрессии. Входы управления обоих блоков компрессии 10 и 11 соединены с выходом пер- ₃₅вого блока 11 компрессии, выход которого соединен со входами второго и третьего умножителей 13 и 14. Выход второго блока 10 компрессии соединен со вторым входом второго умножителя 13 и через фазовращатель 15 со вторым входом третьего умножи- 40 теля 14, выходы второго и третьего умножителей 13 и 14 соединены, соответственно, с первым и вторым входами сумматора 16. Третий вход сумматора 16 через регулирующее сопротивление 18 соединен с источ- ₄₅ником 19 постоянного напряжения, а выходы первого умножителя 12 и сумматора 16 соединены с датчиком 17 Холла.

Работа устройства основана на известной зависимости потока энергии колебаний выбранного направления, например, пер- 5θ пендикулярного сопрягаемым поверхностям механизма и фундамента через соответствующие виброскорости и механические сопротивления амортизатора

ReWw) =Р_еХ_А(щ)|_Чя>М|² [1+1 55 х Re- 8.¾¹

Яф где Л - коэффициент потерь амортизатора; .

^ζΑ(ω)~ механическое сопротивление амор тизатора;

Я ср’

Re ’’т-Ав--действующая и мнимая часть коэффициента между вибрация_ми механизма д_ми фундамента q^ в точках крепления амортизатора при колебаниях его опорных пластин как единого целого.

Сигнал спектральной составляющей скорости вибрации фундамента с анализатора поступает на оба входа умножителя 12, т. е. на первый вход датчика 17 Холла поступает сигнал, пропорциональный ( с учетом известной частотной зависимости)

ReZ_A) R_tZ_A(<6) |q<p(w) | ².

Коэффициенты усиления блоков 10 и 11 компрессии управляются в равной степени выходным сигналом блока 11 компрессии, в результате чего на его выходе поддерживается постоянная амплитуда сигнала на всех частотах, а на выходе блока 10 компрессии получается сигнал, пропорциональный отношению вибрации на механизме и фундаменте — ^МСН1С Ц.а>(Си)

Поэтому на выходе умножителя 12 получается сигнал, постоянная составляющая которого пропорциональна /ReR^£’ а на выходе умножителя 13 — сигнал, пропорциональный

Сумматор 16 формирует сигнал, пропорциональный

который поступает на второй вход датчика 17 Холла, где и перемножается с сигналом, пропорциональным ReZ_A/q (o>)/², в результате чего сигнал на выходе датчика 17 Холла соответствует потоку колебательной энергии ReWp (ф). Устанавливая датчики 8 и 9 скорости вибрации в других направлениях и используя известные механические сопротивления амортизатора, можно определить все составляющие потока колебательной энергии.

Использование устройства позволяет обеспечить возможность измерений нескольких составляющих мощностей и при этом повысить точность измерений.

Claims

компрессии, выход анализатора тракта скорости вибрации механизма соединен со входом второго блока компрессии, входы управлени обоих блоков компрессии соединены с выходом первого блока компрессии, выход которого соединен со входами второго и третьего умножителей, выход второго блока компрессии соединен со вторым входом второго умножител и через фазовращатель - со вторым входом третьего умножител , выходы второго и третьего умножителей соединены, соответственно, с первым и вторым входами сумматора, а выходы первого умножител и сумматора соединены с датчиком Холла. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство дл измерени колебательной мощности, содержит амортизатор 1, установленный между механизмом 2 и фундаментом 3, и два тракта измерени их вибрации, каждый из которых состоит из соединенных между собой измерительных усилителей 4 и 5, анализаторов 6 и 7 скорости вибрации и подключенного к одному из измерительных усилителей 4 датчика 8 скорости вибрации, второй датчик 9 скорости вибрации подключен к измерительному усилителю 5, два блока 10 и 11 компрессии , три умножител 12-14, фазовращатель 15, сумматор 16 и датчик 17 Холла . Выход анализатора 7 тракта скорости вибрации фундамента 3 соединен с обоими входами первого умножител 12 и входом блока 11 компрессии, выход анализатора 6 тракта скорости вибрации механизма 2 соединен со входом второго блока 10 компрессии . Входы управлени обоих блоков компрессии 10 и II соединены с выходом первого блока 11 компрессии, выход которого соединен со входами второго и третьего умножителей 13 и 14. Выход второго блока 10 компрессии соединен со вторым входом второго умножител 13 и через фазовращатель 15 со вторым входом третьего умножител 14, выходы второго и третьего умножителей 13 и 14 соединены, соответственно, с первым и вторым входами сумматора 16. Третий вход сумматора 16 через регулирующее сопротивление 18 соединен с источНИКОМ 19 посто нного напр жени , а выходы первого умножител 12 и сумматора 16 соединены с датчиком 17 Холла. Работа устройства основана на известной зависимости потока энергии колебаний выбранного направлени , например, перпендикул рного сопр гаемым поверхност м механизма и фундамента через соответствующие виброскорости и механические сопротивлени амортизатора ) ReZA(cj;)q((J)| l+/,/; xRe-fiinЧф где Л - коэффициент потерь амортизатора; . 2д(4 1-механическое сопротивление амор тизатора; -действующа и мнима часть коэффициента между вибраци „ми механизма фундамента q в точках креплени амортизатора при колебани х его опорных пластин как единого целого. Сигнал спектральной составл ющей скорости вибрации фундамента с анализатора поступает на оба входа умножител 12, т. е. на первый вход датчика 17 Холла поступает сигнал, пропорциональный ( с учетом известной частотной зависимости) ReZA)ReZA(a5)|q(uJ)/ . Коэффициенты усилени блоков 10 и 11 компрессии управл ютс в равной степени выходным сигналом блока 11 компрессии, в результате чего на его выходе по.ддерживаетс посто нна амплитуда сигнала на всех частотах, а на выходе блока 10 компрессии получаетс сигнал, пропорциональный отнощению вибрации на механизме и фундаменте . no3Toi3y на выходе умножител 12 получаетс сигнал, посто нна составл юща которого пропорциональна /- - f ;-/ReR а на выходе умножител 13 - сигнал, пропорциональный 1 1-iwIiO/T пАм 1 / Я Сумматор 16 формирует сигнал, пропорциональный г М который поступает на второй вход датчика 17 Холла, где и перемножаетс с сигналом, пропорциональным / q (о)/, в результате чего сигнал на выходе датчика 17 Холла соответствует потоку колебательной энергии RgW (oS). Устанавлива датчики 8 и 9 скорости вибрации в других направлени х и использу известные механические сопротивлени амортизатора, можно определить все составл ющие потока колебательной энергии. Использование устройства позвол ет обеспечить возможность измерений нескольких составл ющих мощностей и при этом повысить точность измерений. Формула изобретени Устройство дл измерени колебательной мощности, излучаемой механизмом в фундамент через амортизаторы, содержащее два тракта измерени вибраций механизма и фундамента, каждый из которых состоит из соединенных между собой измерительного усилител и анализатора скорости вибрации и подключенного к одному из усилителей датчика скорости вибрации, отличающеес тем, что, с целью обеспечени возможности измерени нескольких составл ющих колебательной мощности и повыщени точности измерени колебательной мощности за счет измерени только скоскорости вибрации, оно снабжено вторым датчиком скорости вибрации, двум блоками компрессии, трем умножител ми, фазовращателем, сумматором и датчиком Холла, выход анализатора тракта скорости вибрации фундамента соединен с обоими входами первого умножител и входом блока компрессии, выход анализатора тракта скорости вибрации механизма соединен со входом второго блока компрессии, входы управлени обоих блоков компрессии соединены с выходом первого блока компрессии , выход которого соединен со входами второго и третьего умножителей, выход второго блока компрессии соединен со вторым входом второго умножител и через фазовращатель - со вторым входом третьего умножител , выходы второго и третьего умножителей соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, а выходы первого умножител и сумматора соединены с датчиком Холла. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 147789, кл. G 01 Н 11/00, 1962 (прототип ).