Способ определения механических деформаций твердого тела Советский патент 1986 года по МПК G01B5/30 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам определения деформаций твердых тел, нагруженных переменными рабочими усилиями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем измерения переменных деформаций за счет учета колебаний тела на частоте, кратной частоте действующего переменного усилия.

На фиг. 1 показано размещение вибродатчиков при измерении деформаций поршневого электрокомпрессорного агрегата, вид сбокуj на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вектор-- ная диаграмма определения растяжения цилиндра компрессора; на фиг. 4- векторная диаграмма определения деформаций изгиба агрегата вокруг поперечной горизонтальной оси; на фиг. 5 - векторная диаграмма определения крутильной деформации корпуса агрегата.

Определение деформаций твердого тела, агрегата или машины осуществляют следующим образом.

В направлении ожидаемых- деформаций располагают несколько датчиков, измеряющих виброускорения разрлгх точек тела в заданном направлении.

Если тело колеблется, не испытывая на данной частоте (частоте пере- менньк усилий) деформаций, то амплитуды и фазы колебаний во всех его точках, измеренные датчиками виброускорений, одинаковы. При наличии механических напряжений изменяются амплитуда и фаза колебаний и по разности векторов виброускорений, измеренных до и после нагружения, можно определить величину-деформаций тела на частоте, равной или .кратной частоте нагружения, для чего результирующий вектор необходимо разделить на квадрат угловой час-- тоты.

Для определения деформаций растяжения достаточно измерить виброускорения в двух точках. Например, для определения растяжения цилиндра 1 компрессора 2 (фиг. 1) необходимо измерить вектора виброускорений в точках 6 и 7, расположенных в нижней и верхней частях цилиндра компрессора. На фиг. 3 показана векторная диаграмма вычисления ампли- , туды деформации растяжения, в соот1224549

ветствии с которой W, - вектор виброускорений точки 3, W - вектор виброускорений точки 4 и W - W - результирующий вектор, характери5 зующий амплитуду деформаций растяжения .

Переменный изгиб рамы 5 агрегата в вертикальном направлении определяют, измеряя вектора виброускоре10 ния в вертикальном направлении в точках 6, 7 и 8,

На фиг. 4 показана векторная диаграмма вычисления амплитуды из- , гиба рамы в точке 7. Результирую15 щий вектор V/j-W получают как разность между вектором ускорения точки 7 при отсутствии прогиба (вектор ) и измеренным вектором W вибраций точки 7.

20 При нахождении крутильной деформации рамы 5 агрегата измеряют вектора виброизмерений в вертикальном направлении в точках 6, 8, 9 и 10 (фиг. 1 и 2). За показатель скручи25 вания принимают относительный поворот поперечных торцевых полок рамы 5. Вертикальные ускорения точек 6 и 8, расположенных в середине поперечных полок, характеризуют по30 ступательные вертикальные перемещения торцов рамы, а ускорения точек 9 и 10 включают, помимо поступательных вертикальных перемещений, и поворот полок относительно их се,, редины. После измерения векторно вычитывают Wq - V/g и W,(, - W после чего сравнивают между собой полученные промежуточные разности. При отсутствии скручивания рамы обе межуточные разности должны быть равны между собой как по амплитуде, так и по фазе. Различие в этих промежуточных разностях представляет собой поворотное ускорение полки

5 9-6 относительно полки 10-8.(вектор D (Wg-Wg) - (W,o-Wg). Деле-- нием модуля Т на квадрат угловой скорости определяют искомую деформацию скручивания в радианах.

5 Предлагаемый способ позволяет одновременным или последовательным измерением векторов виброускорений различных точек тела, нагруженного переменной силой, определить

55 деформации растяжения, сжатия, скручивания и изгиба на частоте нагружакнцей силы или на кратных ей частотах на значительной базе, что

Предлагаемый способ позволяет одновременным или последовательным измерением векторов виброускорений различных точек тела, нагруженного переменной силой, определить

деформации растяжения, сжатия, скручивания и изгиба на частоте нагружакнцей силы или на кратных ей частотах на значительной базе, что

дает возможность определять деформации твердых тел, крупных агрегатов или машин.

Формула изобретени

Способ определения механических деформаций твердого тела, заклю- чаннцийся в том, что определяют взаимное смещение контролируемых точек ,тела на заданной .базе в заданном направлении, отличающий224549

с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения переменных деформаций, измеряют вектора колебаний контро- 5 лируемых точек тела на частоте, кратной частоте воздействующего переменного усилия, а за взаимное смещение контролируемых точек принимают разность между измерен- 10 ным колебанием и колебанием, которое имеет тело в данной точке при отсутствии деформации.

Фиг.}

Изобретение относится к измерительной технике и используется для определения деформации твердых тел. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем изме- , рения переменных деформаций. Для определения деформаций определяют взаимное смещение контролируемых точек тела на заданной базе в заданном направлении. Для определения взаимного смещения измеряют вектора колебаний контролируемых точек тела на частоте, кратной частоте действующего переменного усилия до и после нагружения тела, определяют модуль разности векторов колебаний в контролируемых точках и полученную величину принимают за взаимное смещение . 5 ил.

Фиг. 2

.

,5

Фиг.4

Фиг.5

Редактор А.Огар Заказ 1911/35

Составитель В.Заикин Техред Г.Гербер

Коррек Подпис

Тираж 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С.Черни Подписное