ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (ТОРСИОГРАФ) С АНАЛОГО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Техническое решение относится к судостроению, в частности, к области экспериментальных проверок крутильных колебаний, возникающих в судовых машинно-движительных комплексах.
Известно устройство для измерения крутильных колебаний (см. «Крутильные колебания в дизельных установках.» - М.:). Предлагается торсиограф Гейгера состоящий из алюминиевого шкива, который при помощи ремня присоединяется к исследуемому валу. Внутри шкива помещается тяжелый маховичок, свободно сидящий на оси, общей с алюминиевым шкивком. Движение шкивка передается маховичку через мягкую спиральную пружину, поглощающую периодические изменения скорости движения шкивка.
Относительное движение между шкивком и маховичком торсиографа, представляющее собой, очевидно, чисто колебательное движение вала, передается по средством системы угловых рычагов на пишущее перо, которое и записывает чернилами эти колебания на бумажной ленте. Однако, это устройство обладает следующими недостатками:
- погрешность при ременной передачи, за счет дребезжания и проскальзывания ремня при больших оборотах;
- при больших частотах и амплитудах колебаний из-за сил инерции перо отрывается от рычажка и совершенно искажает запись;
- использование дополнительных специальных приспособлений для уменьшения искажений.
Наиболее близким по конструкции является электрический торсиограф ЭТ-1 (см. книгу П.А.Истомин. «Крутильные колебания в
ДВС» - Л.: Судостроение 1976. - 228 с.). Валик торсиографа жестко связан с исследуемым валом. Маховичок соединяется с валиком плоскими пружинами, на которые наклеиваются проволочные тензодатчики. В результате колебательного движения валика относительно маховика пружина изгибается; вместе с нею деформируются тензометры и изменяется величина тока. Недостатками данного устройства является:
- наличие токосъемного устройства, усложняет конструкцию;
- съем выходного сигнала с токосъемника дает искажение сигнала.
Техническая задача - создание торсиографа с аналого-цифровым преобразователем, позволяющим уменьшить погрешность при измерении крутильных колебаний, без дополнительных приспособлений, избежать искажения торсиограммы при больших частотах и амплитудах колебаний, осуществить съем сигнала без токосъемника искажающего его, позволяющего избежать погрешности связанные с вибрацией различных деталей и упростить технологию монтажа.
Технический результат - повышение точности измерений крутильных колебаний, упрощение снятий показаний с торсиографа и технологии монтажа.
Он достигается тем, что данное устройство имеет радиопередатчик, осуществляющий бесконтактный съем сигнала с использованием одноканальной Д - диапазонной ротативной / малой телеметрической системы тензометрирования фирмы «Astech Electronics» (см. инструкцию по эксплуатации одноканальной Д - диапазонной ротативной / малой телеметрической системы тензометрирования фирмы «Astech Electronics»).
Предлагаемое устройство изображено на чертеже. Торсиограф состоит из корпуса 1, который крепится к исследуемому валу 2. Внутри корпуса 1 находится тяжелый маховик 3, свободно сидящий на валу 2. Маховик 3 соединяется с валом плоскими пружинами 4, на которые жестко крепится к валу 2. Вал 2 своим свободным концом при помощи соединительной муфты крепится к исследуемому валу 2. Внутри корпуса 1 находится тяжелый маховик 3, свободно сидящий на валу 2. Маховик 3
соединяется с валом плоскими пружинами 4, на которые наклеиваются проволочные тензодатчики.
Устройство работает следующим образом: корпус 1 в точности воспроизводит вращательные движения исследуемого вала 2. Маховик 3, благодаря своей сравнительно большой инерции будет вращаться с равномерной скоростью, равной средней скорости вращения вала.
Относительное движение между валом 2 и маховиком 3 торсиографа, представляющее собой, очевидно, колебательное движение вала, которое буде вызывать деформацию пружины вместе с нею деформируются наклеенные на ней тензорезисторы и изменяется величина тока (пропорционально изменению деформации пружины).
Во вращающемся корпусе 1 в полости 6 устанавливается кодер и радиоперидатчик 5 с питающей батарейкой 7 (9 В), который получая электрический сигнал с тензорезисторов, преобразует его в цифровой радиосигнал и передает посредством высокочастотной индуктивной связи, через антенну 9 встроенную в пластмассовой крышке 8. Неподвижная часть состоит из приемника радиосигнала 10 (индуктивной головки), присоединенного к аналого-цифровому преобразователю 11, который преобразует радиосигнал в цифровой, передает его на персональный компьютер 12, где и регистрируются крутильные колебания.