Устройство для измерения величины износа тел вращения в динамике

ут нефанко аэа ти и (72) С,А. А.Л. (53) (56) ных 1980 рокин, В.Я, Бел ский, Ю.Н. Лифа М.И.Гурда и И.Т 088.8)и проектировани в. М.: Высшая ш оусо нов,Г. М. Со Гере з а) Попов, 531.7 контр Теория втомат с 53 ола,ИЯ ВЕЛИЧНАМИК Ек измериь исполь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН)1 ИЗНОСА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ В ДИ(57) Изобретение относитсятельной технике и может, бызовано для измерения величи 2элементов трибосопряжений. Цель изобретения - повышение точности измерений путем применения механизма ориен тации оптической оси источника излучения и жесткой .связи с неподвижньМ основанием через механизм источника излучения и фотоприемника. Последовательно осуществляя угловое сканирование источника 1 излучения приводом 22, фиксацию требуемого углового положения фиксатором 23 и взаимное параллельное перемещение источника 1 с прикрепленной к нему телескопической направляющей 2 и фотоприемника 7,ориентируют оптическую ось источника 1 по касательной к образующей контролируемого тела вращения - диска 12. В ходе излучения от источника на не1589058 подвижной части направляющей 2 установлены прямоугольная диафрагма 3 идпервыи поляризатор 4, а на подвижной части - отражатель 5. При частичном перекрытии пучка излучения контроли 5 руемым диском 12 включают его привод вращения и блок 10 компенсации дрейфа сигнала. Излучение модулируется по амплитуде шероховатостями диск12 10 и через второй поляризатор попадает на фотоприемник 7, сигнал с которого поступает на усилитель 8 и блок 9 инди, кации. Система 13 управления на время одного оборота диска 12 подает на 15 источник 1 сигнал 1007-ной мощности Сигнал максимальной амплитуды П фор-.1 мируется на пиковом детекторе 14, а минимальной П - на пиковом детекторе 15. Эти сигналы поступают на.дир 20 ференциальные усилители 18 - 20 и схему 21 выборки-хранения. На.время второго оборота диска 12 система 13 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дпя измерения величины износа эле ментов триббсопряжений.Цель изобретения - повьвение точности измерений путем применения механизма ориентации оптической оси источника излучения и жесткой связи с неподвижным основанием через укаэанный35 Механизм источника излучения и фото.приемника.На фиг. 1 показана схема предпаГаемого устройства для измерения ве 40 личины износа тел вращения в дияамике применительно к схеме диск - колодка; на фиг. 2 - изображение, получаемое на отражателе устройства; на фиг, 3- сигнал с выхода усилителя на фиг 4У 45 прохождение сигналов по тракту схемы компенсатора дрейфа; на фиг, 5 - вид картины на самописце, характеризующей величину износа.Устройство содержит источник 1 на 50 правленного излучения (например, лавер). С источником 1 жестко скрепле"- на неподвижная часть телескопической направляющей 2, на которой носледовательно по ходу излучения от источни" ка 1 установлены прямоугольная диаф 55 рагма 3 и первый поляризатор 4, На подвижной части телескопической направляющей 2 установлен отражатель 5,управления падает на источник 1 сигнал 907-ной мощности, и с пиковых детекторов 16 и 17 аналогичного назначения поступают сигналы Пз и У. Усилитель 18 получает сигналы Б и ц и1 3 вычитает их, образуя сигнал П а усиД 9 литель 19 - сигналы П и П и вычитаФ ет их, образуя сигнал О . На выходе усилителя 20 формируется и поступает в схему 21 сигнал 0 , пропорциональный величине биения диска 12. Затем диск вводят в контакт с колодкой 25 нагружением рычага 26. Нуль суммарного износа отмечают индукционным преобразователем 27, а износ, вращающегося диска 12 отсчитывают от первоначально измеренного значения биения через заданное число оборотов. При проведении испытаний со смазкой предложенным устройством можно заменить толщину смазочной пленки. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. в ходе излучения от которого последовательно установлены второй поляризатор 6 и фотоприемник 7. Выход фотоприемника 7 через усилитель 8 подключен к блоку 9 индикации и блоку 10компенсации дрейфа сигнала, выполненному по схеме модулятор - демодулятори содержащему импульсный счетчик 11числа оборотов контролируемого тела12 вращения, систему 13 управления,четыре пиковых детектора 14 - 17, дваиз которых (14 и 15) служат для определения соответственно максимальногои минимального значений сигнала с усилителя 8 при 1002-ной мощности источника 1 излучения, а два других пиковых детектора 16 и 17, - для определения соответственно максимального иминимального значений сигнала с усилителя 8 при меньшем значении мощности (например, 903) источника 1. Блок10 компенсации дрейфа сигнала содержит также три дифференциальных усилителя 18 - 20. Входы дифференциального усилителя 18 подключены к выходам пиковых детекторов 14 и 16 амплитуд максимальных сигналов, входы дифференциального усилителя 19 подключены к выходам пиковых детекторов 15 и17 амплитуд минимальных сигналов. Выходы дифференциальных усилителей 18и 19 подключены к входам дифференци"15890585 6 ального усилителя 20 выхо котоход которого сигнал максимальной амплитуды Б, форподключен к схеме 2 1 выбо ки-х1 ыборки-хранения. мируется на пиковом детекторе 14, аИсточник 1 и фотоприемник 7ф риемник 7 жестко минимальной Б - на пиковом детектосвязаны с установленным на неподвиж- ре 15 (фиг. 4). Эти сигналы поступаном основании механизмом о иента5ют на дифференциальные усилители оптической оси источникаочника 1 излучения, 18"20 и схему 21 выборки-хранения и выполненным в виде и иво а 22д привода 22 углово- сохраняют неизменное значение до посго сканиронания источника 1 излточника 1 излуче- тупления во время второго оборота дисния фиксато а 23 гловогор " углового положения 10 ка с пиковых детекторов 16 и 17 анаисточника 1 и привода 24 совместного логичного назначения новых сигналов, взаимно паРаллельного пеРемещениЯ ис- Равных Бз и П , ДиффеРенциальный Уситочника 1 и фотоприемника 7, литель 18 максимальной амплитуды таУстройство аботает (р ботает (применитель- ким образом получает сигналы Би Б но к схеме испытания т ибосания трибосопряжения 15 и вычитает их, образуя сигнал Б, адиск - колодка) следующим образом. дифференциальный усилитель 19 миниКонтролируемое тело 12 вращения мальной амплитуды получает сигналы Б (д ск) и колодку 25 устанавливают пер- и Б и тоже вычитает их, образуя сиг, иск) и ко 251 воначально без контактирования их по- нал 0 (фиг, 4)На выходе дифференверхностей, Включают источник 1 из циального усилителя 20 формируется и лучения, фотоприемник 7, усилитель 8 поступает в схему 21 выборки-хранения и блок 9 индикации. Последовательно сигнал 0, пропорциональный величине осуществляя угловое сканирование ис- биения диска (фиг, 5). После измереточника 1 излучения, фиксацию требуе- ния биений вращающегося диска его мого углового положения и взаимное 25 вводят в контакт с колодкой 25 нагру параллельное перемешение источника 1жением рычага 26 и проводят испытания с прикрепленной к нему телескопичес- . на износ. При помощи индукционного кой направляющей 2 и фотоприемника 7, преобразователя 2 7 отмечают нуль сумориентируют оптическую ось источника марного износа, а износ вращающегося 1 по касательной к образующей контро- З 0 диска начинают отсчитывать от значелируемого диска. Величину перекрытия ния записанного на самописце биения пучка излучения контролируемым диском д (фиг. 5). Через заданное число обовыбирают таким образом, что сигнал на ротов измерение автоматически повтоблоке 9 индикации составляет пример- ряется и результат записывается стуно 2/3 от максимального значения, со- пенчато на лиаграмме самописца (фиг,.). ответствующего отсутствию перекрытия. Если величина износа достигает больш,ей35Включают привод вращения диска и величины, чем ширина пучка излучеблок 10 компенсации дрейфа. Излуче- ния, настройку источника 1 повторяют, ние модулируется по амплитуде шерохо- причем на это время блок 10 компенватостями диска (фиг. 2) и попадает40сации дрейфа отключают и источник 1 на фотоприемник 7, сигнал с которого включают на 100 -ную мощность. Затем (фиг. 3) постулает на усилитель 8 и процесс измерений повторяют. Вычитая блок 9 индикации . Счетчик 11 подает из величины суммарного износа.величисигнал на включение системы 13 управ- . ны износа вращающегося образца и биеления, которая на время одного оборо- ний, получают величину износа непод 45т а диска подключ ает пиковые детекто- вижного образца. ры 14 и 15, а также дифференциальные При проведении испытания со смазусилители 18 - 20, схему 2 1 выборки- кой после установки пучка излучения хранения и через блок стабилизации и определения биения вращающегося дисподает сигнал 1007,-ной мощности на ис ка заливают смазочную жидкость и сноточник 1, а на время второго оборота ва определяют биения. Разность между диска - пиковые детекторы 16 и 17, полученными значениями Д без смазки схему 2 1 выборки-хранения, дифферен- и со смазкой будет соответствовать циальные усилители 18 - 20 и подает величине толщины смазочной пленки. По через блок стабилизации сигнал 903-ной окончании проведения испытаний смазо 55мазочмощности на источник 1 (в зависимости ную жидкость сливают, выводят из конот внешних условий можно подавать вто- такта колодку 25 и замеряют величинчину рой сигнал 50, 607.-ной и т.п. мощнос- размера диска. Затем, не снимая диск1 ти). Во время первого оборота диска его обезжиривают, высушивают, снова15 Формула изобр етения 1.Устройство для измерения величины20 износа тел вращения в динамике, содержащее источник направленного излучения, установленный так,что его оптическая ось имеет возможность ориентации па 1раллельно касательной к образующей контролируемого тела, фотоприемник, усилитель, подключенный к выходу фотоприемника, блок индикации, подключенный к выходу усилителя, и блок компенсации дрейфа сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено установленным на неподвижном основании механизмом ориентации оптической оси источника излучения, вы 35 включают установку и замеряют отклонение размера. Разница между измерениями дает величину смазочной пленки и продуктов износа.Применение механизма ориентации оптической оси источника излучения и фотоприемника, а также выполнение блока компенсации дрейфа сигнала по схеме модулятор - демодулятор синхронизи 10 рованной с частотой вращения контролируемого тела, обеспечивает повышение точности измерений, позволяет следить за дннамикой износа, определять толщину смазочной пленки и продуктов износа. полненным в ниде привода углового сканирования источника излучения, фиксатора углового положения источника и привода совместного взаимно параллельного перемещения источника излучения и фотоприемника, источник излучения и фотоприемник связаны с неподвижным основанием через механизм ориентации оптической оси источника излучения.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона производимых измерений, оно снабжено телескопической налравляюцей, прямоугольной диафрагмой, двумя поляризаторами и отражателем, неподвижная часть телескопической направляющей жестко скреплена с источником излучения, на ней в ходе излучения от источника последовательно установлены прямоугольная диафрагма и первыйполяризатор, за ними размещен отражатель, установленный на подвижной части телескопической направляющей, в ходе излучения от отражателя последовательно установлены второй поляризатор и фотоприемник.3. Устройство по п.п. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блок компенсации дрейфа сигнала выполнен по схеме модулятор - демодулятор, синхронизированной с частотой вращения контролируемого тела.