СТЕНД ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1998 года по МПК G01M7/02 

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.

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].

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].

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.

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.

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.

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.

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.

Стенд используется следующим образом.

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.

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.

Использование: диагностика прецезионных изделий, например упругих подвесов динамически настраиваемых гироскопов, по амплитудно-частотным характеристикам. Сущность изобретения: средства для установки диагностируемого изделия, обеспечивающие его поворот для ориентации изделия под разными углами к оси действия вибровозбудителя, выполнены в виде двух установленных одно в другое колец. Внешнее кольцо соединено с вибровозбудителем, установленным на основании. Внутреннее кольцо имеет возможность поворота относительно внешнего. Внутренняя поверхность внутреннего кольца соответствует наружной поверхности устанавливаемого в него изделия, благодаря чему не требуются крепежные элементы для фиксации изделия и исключается влияние условий закрепления изделий на получаемую вибродиагностическую информацию. 2 ил.

Стенд для вибродиагностики изделий, содержащий основание, установленный на нем вибровозбудитель, средства для установки диагностируемого изделия, обеспечивающие его поворот для ориентации изделия под разными углами к оси действия вибровозбудителя, и виброприемник для измерения вибрации изделия, отличающийся тем, что средства для установки диагностируемого изделия выполнены в виде двух установленных одно в другом 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.