Устройство для диагностики приборов

Изобретение относится к приборостроению и машиностроению и может быть использовано для определения состояния опор приборов различных конструкций.Известно устройство для контроля 5 качества подшипников гиромоторов, содержащее смонтированный на основании возбудитель механических колеба-, ний, датчик вибрации, опору для крепления собираемого узла гиромотора, 1 О Выполненную в виде охватьгвакщего статор, корпуса, одна кз торцевых стенок которого упругая, имекщая закрепленные на ней тензодатчики, а другая выполнена в виде подвижйой 15 крьагки Г 13.Главный иЕдостаток указанного устройства заключается в том. что оно не обеспечивает достаточной точности контролянатяга подшипников,20 а также необхсдимость разборки прибора при этом.Известна установка для прове.рки и испытания гироскопических приборов, содержащая массивный корпус, над которым расположена платформа для закрепления проверяемого прибора,. а также приводы для вращения и созда-. ния циклических колебаний платфор- мы 2 3.30Эта установка обладает существенными недостатками, которые заключаг тся в сложном конструктивном выполнении, а также в невозможности плавного изменения частоты циклических колебаний платформы.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для контроля параметров работы электродвигателя, содержащее корпус, 40 усилитель и чувствительный элемент, подключенный к усилителю 3 .Недостатки указанного устройства заключаются в сложном конструктивнсм исполнении, а также невысоких 45 точности и быстродействии определения состояния подшипниковых узлов, так как постоянная времени реверсивного двигателя, предназначенного для перемещения движка чувствитель ного элемента, сравнительно. большая.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия определения подшипниковых узлов приборов55Указанная цель достигается тем, что в устройстве для диагностики приборов,ссд ержащем корпус, усилитель, чувствительный элемент,псщключенный к усилителю, ист оч ник напряжени я и схему измерения параметров, чувствительный элемент выполнен в виде торси он ного вала и з пь е зок ерамики, один конец которого жестко закреплен в корпусе, на другом выполнена план- шайба для закрепления исследуемого 65 прибора, ось этого вала выполнена из металлической проволоки, а его наружная говерхность металлизированаи ра зд еле на на три коль цевые части, которые подключены к источнику напряжения, причем схема измерения параметров выполнена в виде вибратора, подвижная часть которого насажена на торсионном валу, датчика крутильных колебаний вала, соединенного с вибратором положительной обратной связью через усилитель, частотного детектора, подключенного на выход усилителя, выпрямителя, вход которого подключен к одному выходу частотного детектора, и двухкоординатного самопишущего прибора, один вход которого подключен к второму выходу частотного детектора, а второй - к выходу выпрямителя., На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 зависимости изменения напряжений, подаваемых на электроды торсионного вала; на ф 1.г. 3 в торсионный валпод действием подаваемых на его электроды напряжений; фиг. 4 - зависимость величины выходного напряжения выпрямителя от частоты крутильных колебаний вала.Устройство содержит корпус 1 для закрепления прибора 2, усилитель 3,торсионный вал 4, одним концом жестко закрепленный на корпусе 1, план- шайбу 5, выполненную на втором конце вала 4 и. предназначенную для закрепления прибора 2, металлическую проволоку 6, установленную. внутри и по оси вала 4, кольцевые части 7- 9 наружной металлизированной поверхности вала 4, а также вибратор 10, подвижная часть 11 которого насажена на валу 4, и датчик 12 крутильных колебаний вала 4, которые соединены между собой положительной обратной связью через усилитель 3.Кроме того, устройство содержит частотный детектор 13, подключенный на выходе усилителя 3, выпрямитель 14, вход которого подключен к одному вьжоду частотного детектора 13, двухкоординатный самопишущий прибор 15, один вход которого подключен к второму выходу частотного детектора 13, а второй - к выходу выпрямителя 14, и источник 16 напряжения, подключенный к частям .7 - 9.. Торсионный вал 4 вместе с план- шайбой 5 и закрепленным на ней исследуемым прибором 2 псд действием окружающей .среды совершают малые затухающие крутильные колебания на собственной частоте. Э.и колебания воспринимаются обмоткой датчика 12, усиливаются усилителем 3 и подаются на обмотку вибраторь 10, подвижнаячасть 11 которого насажена на валу 4. Так как датчик 12 и вибратор 10соединены между собой положительнойобратной связью через усилитель 3,при определенном коэффициенте усиления усилителя 3 в упомянутои системе(датчик - усилитель - вибратор) происходят незатухающие крутильные коле,бания на собственной частоте.При свершении исследуемым прибором 2 крутиыльных колебаний роторприбора из-за наличия момента сопротивления вращению от осевого натягашарикоподшипников и физико-механичес"кого состояния смазки совераает крутильные колебания с той же частотой,что и корпус прибора, если выполняется неравенство 215ф ъ,3 цгде М - момент трогания в спорахподвеса ротора;полярн;яй момент инерцииротора;Ч - амплитуда крутильных колебаний,Однако, если. менять частоту кру"тильных колебаний, наступит моментотцепленияротора от корпусаприбора 2, т.е. ротор не будет успевать колебаться вместе с корпусом.Частота крутильных колебаний, прикоторой происходит этот момент, какраз характеризует величину силы осевого натяга и состояние смазки в под шипникахМоментотцеплениярОтора фиксируется следукщим образом.От источника 16 полупериодиогонапряжения на разделенные части 7 - 9подается высоковольтное полупериодное напряжение (фиг. 2).Напряжение Оположительной полуволны (относительно заземленной про"волоки б) подается на части 7 и 9,а напряжение 02(отрицательной полуволны) - на среднюю часть 8. В связис этим концом вала 4 расширяются(поляризация вала-радиальная), асередина сжимается (фиг. 3),из"эачего изменяется крутильная жесткость. вала 4 и тем самым меняется частота собственных крутильных колебаний системы торсионный вал 4 - планшайба 5 - исследуемый прибор 2.Изменение формы вала 4 (крутильной жесткости) производится периодично (согласно закону изменения напря- женийО и О ) . При достижении момента проскальзйвания ротора относительно корпуса прибора 2 резко повышается частота крутильных колебаний упомянутой. системы (отсоединяется момент. инерции ротора, так как колебания совершает только корпус прибора 2).На выходе усилителя 3 подключен частотный детектор 13, который выдает сигнал синусоидальной формы. Этот сигнал подается на выпрямитель 14,. на выходе которого получается сигнал постоянной величины, который поступает на один вход двухкоординатного самопишущего прибора 15. На другой вход прибора 15 подается напряжение от частотного детектора, пропорциональноее частоте к рутиль ных колебаний упомянутой колебательной системы. В связи с этим прибор 15 записывает зависимость величины выпрчмленного выпрямителем 14 напряжения от.частоты крутильных колебаний (фиг. 4) .В момент проскальзывания ротора относительно корпуса прибора 2 (часто- таЕ на фиг. 4) частота крутильных колебаний резко повышается, а амплитуда выпрямленного напряжения также резко падает (таким подобран. рабочий режим частотного детектора 14) что и регистрирует прибор 15.Зкспериментал.но установлено, что можно эффективно определить состояние подшипниковых узлов приборов, так как измерение параметров подшипниковых узлов путем изменения частоты колебательной системы является чувствительньаа и быстрсдействующим, а также в 2-:3 раза более точным, чем другис виды измерения.1065713 Псдписноомитета СССРоткрытийская наб д.4/5 1/42 Тираж 828ВНИИПИ Росударственного кпо делам изобретений и113035, Москва, 7.-35, Раув аказ нлиал ППП Патент, г. Ужгорсп,ул. Проектная,Составитель В,курбатова тор И.Лазаренко Юехред И. Иетелева Корректор А.Дзятк