Прибор для измерения амплитуд механических колебаний Советский патент 1940 года по МПК G01H1/16 

Предмет изобретения по данному авгорскому свидетельству составляет эсобая форма выполнения цжбора для 1змерения амплитуд механических кочебаний, предназначенного преимуще:твенно для измерения малых амплигуд при вибрациях, например, отдельtibix частей или конструкций самолета.

В предлагаемом приборе, как и в дру|-их уже известных измерителях , колебаний, используется способ измерения Величины амплитуды колебаний по угловому смещению колеблющейся индикаторной стрелки.

Изобретение состоит в том, что, с целью осуществления подвижности прибора и получения возмож-но-гти производить измерения колебаний ограниченных участков поверхности тела в качестве инерционной массы, относительно которой перемещается легкая индикаторная стрелка, использовано само основание прибора, выполненное для ЭТОГО массивным и непо-средственко колебаний не воспринимающее, передатчиком же колебаний от испытуемого к индикаторной стрелке служит легкий апериодически настроенный и жесткий стержень, внутренний конец которого соединен через посредство рычажной системы с индикаторной стрелкой, а внешний конец распо ложен свободно и при пользовании прибором приводитсй в соприкосновение с испытуемым телом.

На чертеже фиг. Г изображает продольный разрез предлагаемого амплитудомера и фиг. 2 - вид его сверху.

Прибор имеет основание 2, выполненное, как указывалось выше, достаточно массивным с тем, чтобы инерция его была больщой по сравнению с подвижными частями, на нем смонтированными. В передней части основания 2 по средней продольной его оси укреплена втулка 15, имеющая сквозное отверстие, диаметр которого в части 16 втулки 15, выступающей наружу, больн1е, чем диаметр внутренней части 17. В этом отверстии рашол-ожен стержень 10 достаточно легкий, но в то же время достаточно жесткий, чтобы передавать продольные возвратно-поступательные движения (вдоль самого себя) при измерениях вибраций. Поперечное сечение стержня 10 таково, что он имеет скользящую посадку в части 17 втулки 15, в части же 16 этой втулки вокруг него имеется зазор; наличие зазора допускает возможность поперечных смещений стержня 10, вследствие чего конец этого последнего может передавать компоненты вибраций, направлен«ые поперек его о&и. Противоположный конец стержня 10 несколько отогнут в сторону и вставлен в отверстие в ишрнире 8, укрепленном на поворотном стержне, одним своим концом сидящем в вырезе основания 2, а другим - в вырезе, мостика 9, закрепленного на основании; промежуточная часть шарнира 8 вырезана для облегчения его и для уменьшения инерции. На шарнире 8 жестко укреплена легкая индикаторная стрелка 7, расположенная над шкалой 4 прибора.

Вследствие того, что конец стержня 10 закреплен в шарнире 8 эксцентрично относительно оси вращения последнего (фиг. 2), продольные перемещения стержня 10 преобразуются в угловое смещение шарнира 8 и, следовательно, прикрепленной к «ему стрелки 7.

На некотором расстоянии от внутреннего конца втулкн 15 основание 2 корпуса снабжено выступом с промежуточной направляющей втулкой 12, в которой стержень 10 также может скользить свободно. В этой части на стержень 10 надета пружина 13, одним своим концом опирающаяся на втулку 12, а другим концом-на жестко укрепленный на стержне 10 хомутик 14, при посредстве которого может быть достигнута желаемая степень затяжки пружины. С противоположной стороны выступа, несущего втулку 12, на стержень 10 надет второй хомутик 11, расположенный в овальном вырезе в основании 2.

Вибрирующая система, состоящая из Стержня 10 и упо.мянутых вьпие присоединенных к нему деталей, регулируется так, чтобы период собственных колебаний этой системы был по крайней мере в пять раз больще максимального периода из.меряемых вибраций. Части вибрирующей системы прибора делаются по возможности легкими для сведения к минимуму инерции. Для предохранения прибора от повреждений и загрязнения в верхней части корпуса пре дусмотрено защитное стекло 6, расположенное на опорной рамке 3 и закрепляемое на основании 2 крыщкой 5.

При пользовании прибором основание 2 устанавливается на руке, а внешний

выступающий из -втулки 15 конец стержня 10 прикладывается к телу, амплитуда вибраций которого измеряется, причем так, чтобы ось стержня совпадала с направлением вибраций. Если же необходимо замерить амплитуду колебаний какого-либо тела, вибрирующего в различных направлениях, то стержнем 10 прикасаются к телу в различных точках, причем ось стержня должна иметь надлежащее направление.

Движения вибрирующего элемента передаются стержню 10 и, благодаря наличию описанного выше соединения .между ним и стрелкой 7, последняя совершает быстрое движения -взад и вперед по щкале 4 в соответствии с замеряемой вибрацией. Вследствие того обстоятельства, что частоты колебаний больще шестнадцати колебаний в секунду в качестве отдельных движений глазом не воспринимаются, стрелка: 7 будет казаться непо движной в двух положениях, находящихся примерно на равно-м расстоянии от продольной центральной оси прибора и на противоположных сторонах от этой центральной оси (кажущиеся неподвижиыми поло)ения стре.чки объясняются тем, что в конце каждого из перемещений стрелки, не воспринимаемого глазо.м, скорость ее становиться равной нулю). Величина углово о отклонения стрелки 7, Пропорциональная а.мплитуде вибраций, испытываемых стержнем 10, а следовательно, и нспьггуе.мым тело.м, будет характеризоваться точкой пересечения соприкасающихся краев стрелки в ее кажущихся двух неподвижных положениях. Отсчет величины амплитуды производится по соответственно протарированной шкале 4 прибора в той ее точке, где при данном измерении будет расположена указанная выше точка пересечения соприкасающихся краев стр&пки.

Диапазон амплитуд для измерения может быть изменен путем соответствующего расчета деталей вибрирующей системы и тарировки шкалы.

Предмет и з о б р е т е н и я.

Прибор для измерения а.мнлитуд .механических колебаний, с применением индикаторной стрелки, угловая амплитуда колебаний которой зависит от амплитуды механических колебаний испытуемого тела, отличающийся тем, что, с целью получения подвижности и возможности производить измерения колебаний ограииченных участков поверхности тела, в качестве инерционной массы, относительно которой перемещается индикаторная часть, использовано само основание 2 прибора, выполненное массивным и непосредственно не воспринимающее колебаний, а передатчиком колебаний от тела к индикаторной стрелке 7 служит легкий апериодически настроенный и жесткий стержень 10, внещний конец которого касается вибрирующего испытуемого тела, а внутренний конец соединен рычажной си- темой со стрелкой 7.

ФиГ:1 / у Ж ::у Й а%::Ж й й f-b Щ| ТГ „L:ff J -, .4. - - V--1 J Ш ьшaiш±lli /fV ///y/Mi 17 % i5 1г

Фип2 A /L