RU2129709C1 - Aid reconstructing phase and moment characteristics of rotating objects - Google Patents

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: invention can be used for graphic control over character of nonuniformity of distribution of torque of active and braking torque of passive rotating objects in the course of rotation time. Proposed aid has torsion shaft meant for insertion into investigated kinematic circuit. Disc with ring made from magnetic material is put on shaft. Two universal magnetic heads to record and read magnetic marks are set in opposition to ring. Angular movement of shaft is determined by magnetic marks. Shaft also carries sleeve which edge is made in the form of serrated teeth. Cylindrical ferromagnetic carriage with family of circle-symmetric fingers-pushers contacting faces of teeth is put on shaft. Moment on shaft is found by axial movement of carriage with the aid of differential induction transducer with three-leg magnetic core. Dependence of moment of moment of shaft on angle of turn of shaft is displayed on screen of cathode-ray tube. Advantage of aid lies in invariability of scale of channel of vertical deflection of ray with change of power modes and rotation speed of investigated objects and automatic calibration of channel of horizontal deflection of ray. EFFECT: improved functional reliability of aid. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для визуального контроля характера изменения на протяжении каждого текущего периода вращения крутящего момента у активных вращающихся объектов и закономерности изменения тормозящего момента у пассивных вращающихся объектов. The invention relates to measuring technique and is intended for visual control of the nature of the change during each current period of rotation of the torque of active rotating objects and patterns of change in braking torque of passive rotating objects.

Заявляемое устройство позволяет осуществить оперативный технологический контроль качества регулировки вращающихся элементов и узлов авиационных и других двигательных систем - как при ремонтных и профилактических работах по повышению или восстановлению исходного качества центровки и балансировки двигательных систем в эксплуатационно-полевых условиях, так и в процессе разработки и наладочных первичных испытаний опытных образцов новых двигателей, а также при заводской регулировке серийных изделий. The inventive device allows for operational technological quality control of the adjustment of rotating elements and components of aircraft and other propulsion systems - both during repair and maintenance work to improve or restore the initial quality of alignment and balancing of propulsion systems in field conditions, and during the development and commissioning of primary tests of prototypes of new engines, as well as in the factory adjustment of serial products.

Известно устройство для контроля угловых деформаций валов вращающихся объектов, защищенное авторским свидетельство СССР N 1384932, МКИ G 01 B 7/16, 1988 г. и содержащее стабилизированный по частоте электромеханический привод, соединенный с ним и с исследуемым объектом муфтами торсионный вал с синусно-косинусным потенциометрическим преобразователем угла поворота вала, соединенный через согласующие усилители с электронно-лучевым индикатором, имеющим дополнительный электрод радиального отклонения луча, преобразователь сигналов с двух магнитных головок, установленных против диамагнитных дисков с кольцами из намагничиваемого материала, закрепленных по торцам торсионного вала, схему, содержащую два импульсных усилителя, соединенных с магнитными головками и с входами триггера через переключатель записи-воспроизведения, ключевой элемент, соединенный со стабилизированным блоком питания, стабилизатор зарядного тока, емкостной накопитель, соединенный с ключевым элементом и оконечным усилителем, выход которого соединен с электродом радиального отклонения луча и входом дифференцирующего блока с инвертирующим усилителем, переключатель режима подсветки на три положения, входы которого соединены с выходами инвертирующего усилителя, а выход - через резистивно-емкостной делитель с модулятором яркости электронно-лучевого индикатора. A device for controlling the angular deformations of the shafts of rotating objects is known, protected by the USSR copyright certificate N 1384932, MKI G 01 B 7/16, 1988 and containing a frequency-stabilized electromechanical drive connected to it and to the object under investigation by a torsion shaft with sine-cosine a potentiometric converter of the angle of rotation of the shaft, connected via matching amplifiers with an electron beam indicator having an additional electrode for radial beam deflection, a signal converter with two magnetic heads mounted against diamagnetic disks with rings of magnetizable material fixed at the ends of the torsion shaft, a circuit containing two pulse amplifiers connected to magnetic heads and to trigger inputs via a recording-playback switch, a key element connected to a stabilized power supply, a charger stabilizer current, capacitive storage connected to the key element and the terminal amplifier, the output of which is connected to the radial deflection electrode of the beam and the input of the differential unit with an inverting amplifier, a backlight mode switch for three positions, the inputs of which are connected to the outputs of the inverting amplifier, and the output is through a resistive-capacitive divider with a modulator of brightness of the electron-beam indicator.

Недостатками этого устройства наряду с его структурной сложностью и недостаточной надежностью функционирования являются необходимость применения средств жесткой стабилизации скорости привода в сочетании с потребностью использования системы синусно-косинусного преобразования углового положения вращающегося объекта, а также дорогостоящего электронно-лучевого индикатора усложненного типа с комбинированной радиально-ортогональной системой отклонения луча и временной фиксацией ("запоминанием") изображения. The disadvantages of this device, along with its structural complexity and insufficient reliability of operation, are the need to use means of rigid stabilization of the drive speed in combination with the need to use a sine-cosine transform system for the angular position of a rotating object, as well as an expensive complex-type electron beam indicator with a combined radial-orthogonal system beam deflection and temporary fixation ("remembering") of the image.

Указанные факторы наряду с громоздкостью и энергоемкость известного устройства исключают возможность его использования в нестационарных и эксплуатационно-полевых условиях регулировки и контроля вращающихся объектов. These factors, along with the bulkiness and energy intensity of the known device exclude the possibility of its use in non-stationary and field operating conditions for the adjustment and control of rotating objects.

Наиболее близким к заявляемому объекту по совокупности сходных структурных признаков и по своим техническим возможностям является устройство для контроля угловых деформаций валов вращающихся объектов по авторскому свидетельству СССР N 1763877, G 01 B 7/16, 1992. The closest to the claimed object in terms of a set of similar structural features and in its technical capabilities is a device for controlling the angular deformations of the shafts of rotating objects according to the USSR copyright certificate N 1763877, G 01 B 7/16, 1992.

Это устройство, являющееся прототипом заявляемого объекта, содержит два диамагнитных диска с закрепленными на их периферии кольцами из намагничиваемого материала, предназначенными для установки соответственно на одном из концов контролируемого вала и на свободной кромке гильзы-стакана, закрепленного своим основанием на втором конце контролируемого вала, две универсальных магнитных головки, предназначенных для установки против колец из намагничиваемого материала, блок питания, два импульсных усилителя, четыре трехпозиционных переключателя записи-воспроизведения, импульсный генератор, дифференцирующий блок, генератор напряжения стирания, генератор линейной горизонтальной развертки, электронно-лучевой индикатор с пластинами вертикального и горизонтального отклонений луча, первый и второй согласующие усилители, выходы которых подключены соответственно к вертикальным и горизонтальным парам пластин электронно-лучевого индикатора, подвижные контакты всех переключателей механически соединены между собой, подвижные контакты первого и второго переключателей электрически соединены соответственно с входом и выходом первого импульсного усилителя, подвижные контакты третьего и четвертого переключателей - соответственно с входом и выходом второго импульсного усилителя, выход генератора напряжения стирания подключен к первым неподвижным контактам первого и третьего переключателей, выход импульсного генератора соединен со вторыми неподвижными контактами первого и третьего переключателей, первая и вторая магнитные головки соединены соответственно с третьими неподвижными контактами первого и третьего переключателей, первый и второй неподвижные контакты второго переключателя соединены с третьим неподвижным контактом третьего переключателя, первый и второй неподвижные контакты четвертого переключателя подключены к третьему неподвижному контакту первого переключателя, при этом устройство снабжено третьей универсальной магнитной головкой, предназначенной для установки рядом с первой напротив первого кольца из намагничивающегося материала, кнопкой коммутации, входной контакт которой подключен к третьей магнитной головке, тремя двухсторонними амплитудными ограничителями, двумя дифференцирующими блоками, стартстопным генератором пилообразного сигнала вертикальной развертки, генератором ступенчатого напряжения, двумя двухпозиционными переключателями вида диаграмм, соответствующие амплитудные ограничители и дифференцирующие блоки соединены попарно последовательно, первая пара включена между третьим неподвижным контактом второго трехпозиционного переключателя и первым входом стартстопного генератора пилообразного сигнала вертикальной развертки, вторая пара - между третьим неподвижным контактом четвертого трехпозиционного переключателя и вторым входом стартстопного генератора, третья пара - между первым выходным контактом кнопки коммутации и подвижным контактом первого двухпозиционного переключателя вида диаграмм, выход стартстопного генератора подключен к первому согласующему усилителю, первый вход генератора ступенчатого напряжения подключен к первому входу стартстопного генератора, второй вход - к первому неподвижному контакту первого переключателя вида диаграмм, выход - к первому неподвижному контакту второго переключателя вида диаграмм, генератор линейной горизонтальной развертки подключен входом ко второму неподвижному контакту первого переключателя вида диаграмм, а выходом - ко второму неподвижному контакту второго переключателя вида диаграмм, подвижные контакты переключателей механически соединены, подвижный контакт первого переключателя подключен к выходу третьего дифференцирующего блока, подвижный контакт второго переключателя - к входу второго согласующего усилителя, а второй выходной контакт кнопки коммутации подключен к первой магнитной головке. This device, which is a prototype of the claimed object, contains two diamagnetic disks with rings of magnetizable material fixed on their periphery, intended for installation on one end of the shaft being monitored and on the free edge of the sleeve-shell fixed with its base on the second end of the shaft being controlled universal magnetic heads designed for installation against rings of magnetizable material, a power supply, two pulse amplifiers, four three-position switches recording and reproducing transducer, pulse generator, differentiating unit, erasure voltage generator, linear horizontal scan generator, electron-beam indicator with plates of vertical and horizontal beam deviations, the first and second matching amplifiers, the outputs of which are connected respectively to the vertical and horizontal pairs of plates of electron beam indicator, the moving contacts of all switches are mechanically interconnected, the moving contacts of the first and second electronic switches three are connected respectively to the input and output of the first pulse amplifier, the movable contacts of the third and fourth switches, respectively, to the input and output of the second pulse amplifier, the output of the erase voltage generator is connected to the first fixed contacts of the first and third switches, the output of the pulse generator is connected to the second fixed contacts of the first and the third switch, the first and second magnetic heads are connected respectively to the third fixed contacts of the first and of this switch, the first and second fixed contacts of the second switch are connected to the third fixed contact of the third switch, the first and second fixed contacts of the fourth switch are connected to the third fixed contact of the first switch, the device is equipped with a third universal magnetic head, designed to be installed next to the first opposite the first rings of magnetizable material, a switching button, the input contact of which is connected to the third magnetic head, With two-sided amplitude limiters, two differentiating blocks, a start-stop generator of a sawtooth vertical signal, a step voltage generator, two on-off switches of the diagram type, the corresponding amplitude limiters and differentiating blocks are connected in pairs in series, the first pair is connected between the third fixed contact of the second three-position switch and the first start-stop input vertical ramp generator, the second pair is between the third fixed contact of the fourth three-position switch and the second input of the start-stop generator, the third pair is between the first output contact of the switching button and the movable contact of the first on-off switch of the diagram type, the output of the start-stop generator is connected to the first matching amplifier, the first input of the step voltage generator is connected to the first input of the start-stop generator, the second input - to the first fixed contact of the first switch of the diagram type, output e - to the first fixed contact of the second diagram-type switch, the horizontal horizontal generator is connected by the input to the second fixed contact of the first diagram-type switch, and the output - to the second fixed contact of the second diagram-type switch, the movable contacts of the switches are mechanically connected, the movable contact of the first switch is connected to the output of the third differentiating unit, the movable contact of the second switch to the input of the second matching amplifier, and the second output the contact of the switching button is connected to the first magnetic head.

Наряду с преимуществом сохранения фиксированного горизонтального масштаба индикаторных диаграмм в процессе широких изменении скорости вращении контролируемого объекта устройству-прототипу присущ и существенный недостаток, который заключается в неспособности автоматического поддержания и сохранения независимости исходно установленной величины вертикального масштаба формируемых индикаторных диаграмм от неограниченно широких девиаций скорости вращения исследуемых объектов. Along with the advantage of maintaining a fixed horizontal scale of the indicator diagrams during wide changes in the rotation speed of the controlled object, the prototype device also has a significant drawback, which is the inability to automatically maintain and maintain the independence of the originally set vertical scale of the formed indicator diagrams from unlimited wide deviations of the rotation speed of the studied objects .

Это вместе с повышенной трудоемкостью регулировочного контроля исследуемых объектов значительно ограничивает производительность и технологическое удобство проводимых устройством-прототипом измерений. This, together with the increased complexity of the regulatory control of the studied objects, significantly limits the performance and technological convenience of measurements carried out by the prototype device.

Задачей, на решение которой направлено предложенное техническое решение, является повышение производительности и технологического удобства измерений за счет сохранения устройством в процессе контроля постоянства обоих предварительно установленных оператором ортогональных масштабов индикаторных диаграмм с автоматическим поддержанием независимости ортогональных масштабов диаграмм от изменений силовых режимов и скорости вращения исследуемых объектов. The task to which the proposed technical solution is directed is to increase the productivity and technological convenience of measurements by keeping the device in the process of monitoring the constancy of both the orthogonal scales of the indicator diagrams pre-set by the operator and automatically maintaining the independence of the orthogonal scale of the diagrams from changes in power conditions and rotation speed of the studied objects.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее предназначенный для последовательного введения в исследуемую кинематическую цепь торсионный вал с прикрепленным к его первому окончанию немагнитным писком, несущим на своей периферии кольцо из намагничивающегося материала, две универсальные магнитные головки, неподвижно установленные рядом против кольца из намагничивающегося материала, стакан-гильзу, жестко закрепленную своим основанием у второго окончания торсионного вала, два импульсных усилителя, два трехпозиционных переключателя записи-воспроизведения, кнопку коммутации, импульсный генератор, две пары из последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока, генератор напряжения стирания, генератор ступенчатого напряжения, электронно-лучевой индикатор с пластинами вертикального и горизонтального отклонения луча, первый и второй согласующие усилители, выходы которых подключены соответственно к вертикальной и горизонтальной парам пластин электронно-лучевого индикатора, подвижные контакты первого и второго трехпозиционных переключателей записи-воспроизведения, механически соединенные между собой, а электрически - связанные соответственно с входом и выходом первого импульсного усилителя, выход генератора напряжения стирания, подключенный к первому неподвижному контакту первого трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, ко второму неподвижному контакту которого подключен выход импульсного генератора, обмотку первой универсальной магнитной головки, соединенную с третьим неподвижным контактом первого трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, и обмотку второй универсальной магнитной головки, соединенную с входным контактом кнопки коммутации, первый выходной контакт которой присоединен к первой магнитной головке, а второй выходной контакт которой подключен ко входу первой пары последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока, третий неподвижный контакт второго трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, соединенный через вторую пару последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока с первым функциональным входом генератора ступенчатого напряжения, - в отличие от прототипа введены бесконтактный дифференциальный индукционный преобразователь и линейный детектирующий узел, а свободная кромка стакана-гильзы выполнена в форме круговой последовательности пилообразных зубьев, часть торсионного вала, выходящая за пределы стакана-гильзы, выполнена с прямоугольным сечением, на которую плотно посажена с возможностью скользящего осевого перемещения ферромагнитная цилиндрически каретка, снабженная с одной из своих плоских сторон группой кругосимметрично расположенных пальцев-толкателей, направленных параллельно оси торсионного вала в сторону пилообразных зубьев стакана-гильзы и предназначенных для скользящего механического контактирования своими окончаниями с торцами пилообразных зубьев, а между тыльной, свободной от пальцев-толкателей, плоской стороной ферромагнитной цилиндрической каретки и немагнитным диском с кольцом из намагничивающегося материала на торсионный вал надета цилиндрическая пружина сжатия и против боковой внешней цилиндрической поверхности ферромагнитной каретки в плоскости, проходящей через ось торсионного вала, неподвижно установлен статор бесконтактного дифференциального индукционного преобразователя, выполненный на Ш-образном магнитопроводе, средний керн которого снабжен первичной питающей обмоткой, соединенной с выходом генератора напряжения стирания, а два крайних керна Ш-образного магнитопровода снабжены парой идентичных друг другу выходных повышающих обмоток, включенных встречно-последовательно по наводимым ЭДС и совместно связанных через второй импульсный усилитель со входом линейного детектирующего узла, выход которого соединен со входом первого согласующего усилителя, причем первый и второй неподвижные контакты второго трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения подключены к третьему, неподвижному контакту первого трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, выход первой пары последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока соединен со вторым функциональным входом генератора ступенчатого напряжения, выход которого связан со входом второго согласующего усилителя. This object is achieved by the fact that in a device containing a torsion shaft intended for sequential introduction into the kinematic circuit under study with a non-magnetic squeak attached to its first end, carrying a ring of magnetizable material at its periphery, two universal magnetic heads fixedly mounted side by side against the ring of magnetizable material, a glass sleeve, rigidly fixed with its base at the second end of the torsion shaft, two pulse amplifiers, two three-position recording-playback switches, switching button, pulse generator, two pairs of series-connected amplitude limiter and differentiating unit, erase voltage generator, step voltage generator, cathode-ray indicator with plates of vertical and horizontal beam deflection, first and second matching amplifiers, outputs which are connected respectively to the vertical and horizontal pairs of plates of the electron beam indicator, the movable contacts of the first and second three positional recording-playback switches, mechanically interconnected, and electrically connected respectively to the input and output of the first pulse amplifier, the output of the erase voltage generator connected to the first fixed contact of the first three-position recording-playback switch, to the second stationary contact of which the pulse generator output is connected , the winding of the first universal magnetic head connected to the third fixed contact of the first three-position switch recording-reproduction apparatus, and the winding of the second universal magnetic head connected to the input contact of the switching button, the first output contact of which is connected to the first magnetic head, and the second output contact of which is connected to the input of the first pair of series-connected amplitude limiter and differentiating unit, the third fixed contact the second three-position switch recording-playback, connected through a second pair of series-connected amplitude limiter and differential unit with the first functional input of the step voltage generator, - in contrast to the prototype, a non-contact differential induction converter and a linear detecting unit are introduced, and the free edge of the sleeve-shell is made in the form of a circular sequence of sawtooth teeth, part of the torsion shaft extending beyond the sleeve-shell, made with a rectangular cross-section, on which a ferromagnetically cylindrical carriage fitted with one from their flat sides by a group of circularly symmetrical pusher fingers directed parallel to the axis of the torsion shaft towards the sawtooth teeth of the sleeve shell and designed for sliding mechanical contact with their ends with the ends of the sawtooth teeth, and between the back, free of pusher fingers, the flat side of the ferromagnetic cylindrical carriage and non-magnetic disk with a ring of magnetizable material on the torsion shaft is put on a cylindrical compression spring and against the lateral outer a stator of a non-contact differential induction converter, mounted on an U-shaped magnetic circuit, the middle core of which is equipped with a primary supply winding connected to the output of the erase voltage generator, and the two extreme core Ш- are fixedly mounted to it on the cylindrical surface of the ferromagnetic carriage in a plane passing through the axis of the torsion shaft the shaped magnetic core is equipped with a pair of output boosting windings that are identical to each other and are connected in counter-series along the induced EMF and together connected through a second pulse amplifier with an input of a linear detecting unit, the output of which is connected to the input of the first matching amplifier, the first and second fixed contacts of the second three-position recording-playback switch connected to the third, stationary contact of the first three-position recording-playback switch, the output of the first pair of series-connected the amplitude limiter and the differentiating unit is connected to the second functional input of the step voltage generator output, which is connected to the input of the second matching amplifier.

Функциональная блок-схема заявляемого устройства представлена на фиг. 1, а на фиг. 2 и фиг. 3 приведены виды формируемых устройством диаграмм. A functional block diagram of the inventive device is shown in FIG. 1, and in FIG. 2 and FIG. 3 shows the types of diagrams generated by the device.

Как видно из фиг. 1, устройство содержит торсионный вал 1, предназначенный для последовательного введения в исследуемую кинематическую цепь, связывающую, например, двигательную установку с ее нагрузкой. К левому окончанию торсионного вала 1 прикреплен немагнитный диск 2, внешняя боковая цилиндрическая поверхность которого несет на себе кольцо 3 из намагничивающегося материала (в частности, кольцо из магнитной ленты). У второго, правого по чертежу, окончания торсионного вала 1 жестко закреплен своим основанием стакан-гильза 4, свободная кромка открытой части которого выполнена в виде круговой последовательности пилообразных зубьев 5. При этом часть торсионного вала 1, выходящая за пределы радиальной проекции на него стакана-гильзы 4, выполнена с прямоугольным сечением 6, на которое плотно посажена с возможностью скользящего осевого перемещения цилиндрическая каретка 7. As can be seen from FIG. 1, the device comprises a torsion shaft 1, intended for sequential introduction into the kinematic chain under study, connecting, for example, a propulsion system with its load. A non-magnetic disk 2 is attached to the left end of the torsion shaft 1, the outer lateral cylindrical surface of which carries a ring 3 of magnetizable material (in particular, a magnetic tape ring). At the second end, right in the drawing, of the end of the torsion shaft 1, the cup sleeve 4 is rigidly fixed with its base, the free edge of the open part of which is made in the form of a circular sequence of sawtooth teeth 5. In this case, the part of the torsion shaft 1, which extends beyond the radial projection of the cup onto it, sleeves 4, is made with a rectangular cross-section 6, on which the cylindrical carriage 7 is tightly seated with the possibility of axial sliding movement.

Подвижная цилиндрическая каретка 7 выполнена из ферромагнитного материала и снабжена с одной из своих плоских сторон группой кругосимметрично расположенных пальцев-толкателей 8, которые направлены параллельно оси торсионного вала 1 в сторону пилообразных зубьев 5 стакана-гильзы 4. The movable cylindrical carriage 7 is made of ferromagnetic material and provided on one of its flat sides with a group of circularly symmetrical pushers 8, which are directed parallel to the axis of the torsion shaft 1 in the direction of the sawtooth teeth 5 of the glass sleeve 4.

Между тыльной (левой по чертежу) плоской стороной ферромагнитной цилиндрической каретки 7 и немагнитным диском 2, несущим на своей периферии кольцо 3 из намагничивающегося материала, на торсионный вал надета цилиндрическая пружина 9 сжатия, под действием которой происходит скользящее механическое контактирование окончаний пальцев-толкателей 8 ферромагнитной каретки 7 со спиралевидными торцами цилиндрических пилообразных зубьев 5 стакана-гильзы. Between the back (left side of the drawing) flat side of the ferromagnetic cylindrical carriage 7 and the non-magnetic disk 2, which carries a magnetized ring 3 at its periphery, a compression spring 9 is put on the torsion shaft, under the action of which sliding mechanical contact of the ends of the pushrods 8 of the ferromagnetic carriages 7 with spiral ends of cylindrical sawtooth teeth 5 of the glass sleeve.

Против боковой внешней цилиндрической поверхности ферромагнитной каретки 7 в плоскости, проходящей через ось торсионного вала 1, неподвижно установлен статор 10 бесконтактного дифференциального индукционного преобразователя, выполненный на Ш-образном магнитопроводе 11, средний керн которого снабжен первичной питающей обмоткой, а два крайних керна которого снабжены парой идентичных друг другу выходных повышающих обмоток, которые включены встречно-последовательно по наводимым ЭДС и совместно связаны с входом импульсного усилителя 12. В бесконтактном дифференциальном индукционном преобразователе, использующем в статорной части 10 Ш-образный магнитопровод 11, роль роторного узла выполняет ферромагнитная цилиндрическая каретка 7, которая в процессе изменения скручивающего усилия на торсион перемещается вдоль оси последнего. Against the lateral outer cylindrical surface of the ferromagnetic carriage 7, in the plane passing through the axis of the torsion shaft 1, a stator 10 of a non-contact differential induction converter is fixedly mounted, made on a W-shaped magnetic circuit 11, the middle core of which is equipped with a primary supply winding, and the two extreme cores of which are provided with a pair identical to each other output boosting windings, which are connected counter-sequentially by the induced EMF and jointly connected to the input of the pulse amplifier 12. V eskontaktnom differential inductive transducer which uses a stator portion 10 of the W-shaped magnetic core 11, the rotor assembly performs a role ferromagnetic cylindrical slide member 7, which in the process of changing the torsional force on torsion bar is moved along the axis of the latter.

Выход импульсного усилителя 12 через линейный детектирующий узел 13 соединен с входом первого согласующего усилителя 14, симметричные противофазные выходы которого связаны с парой пластин вертикального отклонения электронно-лучевого индикатора 15. The output of the pulse amplifier 12 through a linear detecting unit 13 is connected to the input of the first matching amplifier 14, the symmetric antiphase outputs of which are connected to a pair of plates of vertical deflection of the electron beam indicator 15.

Против кольца 3 из намагничивающегося материала неподвижно рядом установлены две универсальные магнитные головки - 16 и 17, первая из которых параллельно соединена с третьим неподвижным контактом первого трехпозиционного переключателя 18 записи-воспроизведения, с первым и вторым неподвижными контактами второго трехпозиционного переключателя 19 записи-воспроизведения, а также с нижним неподвижным (выходным) контактом кнопки 20 коммутации. Opposite the ring 3 of magnetizable material, two universal magnetic heads are fixedly mounted side by side - 16 and 17, the first of which is connected in parallel with the third fixed contact of the first three-position switch 18 recording-playback, with the first and second fixed contacts of the second three-position switch 19 recording-playback also with the lower fixed (output) contact of the switching button 20.

Подвижные контакты первого 18 и второго 19 трехпозиционных переключателей записи-воспроизведения спарены, т.е. механически соединены между собой, будучи раздельно связаны электрически соответственно со входом и выходом импульсного усилителя 21. The movable contacts of the first 18 and second 19 three-position recording-playback switches are paired, i.e. mechanically interconnected, being separately connected electrically respectively to the input and output of the pulse amplifier 21.

Генератор 22 напряжения стирания одним из пары своих выходов соединен с первым неподвижным контактом первого трехпозиционного переключателя 18 записи-воспроизведения, а другим своим выходом генератор 22 связан с первичной питающей обмоткой, расположенной на среднем керне Ш-образного магнитопровода 11, входящего в статорную часть 10 бесконтактного дифференциального индукционного преобразователя, включающего в себя также в качестве ротора ферромагнитную цилиндрическую каретку 7. The erase voltage generator 22 is connected to the first fixed contact of the first three-position recording-reproduction switch 18 by one of its pair of outputs, and the generator 22 is connected to the primary supply winding located on the middle core of the Ш-shaped magnetic core 11 included in the stator part 10 of the noncontact one with its other output differential induction Converter, which also includes as a rotor a ferromagnetic cylindrical carriage 7.

Второй неподвижный контакт первого трехпозиционного переключателя 18 записи-воспроизведения подключен к выходу импульсного генератора 23, а третий неподвижный контакт второго трехпозиционного переключателя 19 записи-воспроизведения через пару последовательно включенных амплитудного ограничителя 24 и дифференцирующего блока 25 соединен с первым функциональным входом генератора 26 ступенчатого напряжения, выход которого связан с входом второго согласующего усилителя 27, соединенного своими симметричными противофазными выходами с парой пластин горизонтального отклонения электронно-лучевого индикатора 15. The second fixed contact of the first three-position switch 18 recording-playback connected to the output of the pulse generator 23, and the third fixed contact of the second three-position switch 19 recording-playback through a pair of series-connected amplitude limiter 24 and differentiating unit 25 is connected to the first functional input of the voltage generator 26, output which is connected to the input of the second matching amplifier 27, connected by its symmetric antiphase outputs to a pair plates of horizontal deflection of the electron beam indicator 15.

Вторая универсальная магнитная головка 17 связана с подвижным контактом кнопки 20 коммутации, верхний по схеме неподвижный выходной контакт которой через последовательно включенные амплитудный ограничитель 28 и дифференцирующий блок 29 связан со вторым функциональным входом генератора 26 ступенчатого напряжения. The second universal magnetic head 17 is connected with the movable contact of the switching button 20, the upper stationary output contact of which through series-connected amplitude limiter 28 and the differentiating unit 29 is connected to the second functional input of the step voltage generator 26.

Устройство функционирует следующим образом. The device operates as follows.

Перед контролем подлежащих испытанию вращающихся объектов - двигателей или нагружающих их пассивных вращаемых узлов - на первую дорожку кольцевого магнитного носителя 3 с помощью головки 16 наносятся равноинтервальные магнитные метки, для чего спаренные подвижные контакты трехпозиционных переключателей 18 и 19 записи-воспроизведения устанавливают во второе (среднее по схеме) положение, а кнопку 20 коммутации магнитной головки 17 устанавливают в верхнее (показанное на схеме) положение. Before monitoring the rotating objects to be tested — engines or passive rotating nodes loading them — equal-interval magnetic marks are applied to the first track of the annular magnetic carrier 3 by means of a head 16, for which the paired movable contacts of the three-position switches 18 and 19 of the recording-reproduction are set to the second (average diagram) position, and the button 20 of the switching of the magnetic head 17 is set to the upper (shown in the diagram) position.

Устанавливая ненагруженный торсионный вал 1 - до присоединения его к исследуемому объекту - в ряд фиксированных угловых положений путем последовательного поворота вала 1 на равные угловые интервалы, с выхода импульсного генератора 23 на магнитную головку 16 при каждом фиксированном угловом положении немагнитного диска 2 через импульсный усилитель 21 подают токовый импульс. При установке торсионного вала 1 в оконечное угловое положение для нанесения заключительной из равноинтервальных меток на первую дорожку намагничивающегося кольца 3 кнопка 20 переводится в нижнее по схеме положение, благодаря чему одновременно с нанесением головкой 16 заключительной равноинтервальной метки на первую дорожку кольца 3 на вторую дорожку этого носителя (3) магнитной головкой 17 наносится единичная метка, являющаяся строго синфазной с заключительной меткой, нанесенной головкой 16. Installing an unloaded torsion shaft 1 — before attaching it to the test object — in a series of fixed angular positions by sequentially turning the shaft 1 at equal angular intervals, from the output of the pulse generator 23 to the magnetic head 16 for each fixed angular position of the non-magnetic disk 2, through the pulse amplifier 21 current pulse. When installing the torsion shaft 1 in the final angular position for applying the final of the equally-spaced marks on the first track of the magnetizable ring 3, the button 20 is moved to the lower position according to the scheme, due to which, simultaneously with the head 16 applying the final equal-interval mark on the first track of the ring 3 on the second track of this carrier (3) a single mark is applied by the magnetic head 17, which is strictly in phase with the final mark applied by the head 16.

После указанного предварительного нанесения меток на первую и вторую дорожки магнитного носителя 3 производят предварительную настройку бесконтактного дифференциального индукционного преобразователя (элементы 7, 10, 11), для чего при недеформированном состоянии торсионного вала 1, т.е. до приложения к нему скручивающего усилия, магнитопровод 11 устанавливают в такое исходное положение, при котором внешняя боковая цилиндрическая поверхность ферромагнитной каретки 7, противолежащая окончаниям кернов Ш-образного магнитопровода 11, обеспечит симметричное разделение переменного магнитного потока, создаваемого током средней обмотки статора 10, в обеих боковых ветвях магнитопровода 11, - что обусловит полную взаимную компенсацию друг другом встречных ЭДС, наводимых в обеих повышающих вторичных обмотках статора 10, когда на входе импульсного усилителя 12 и соответственно на симметричных выходах согласующего усилителя 14 будут отсутствовать рабочие сигналы. After this preliminary marking on the first and second tracks of the magnetic medium 3, the non-contact differential induction converter (elements 7, 10, 11) is pre-configured, for which, under undeformed state of torsion shaft 1, i.e. before applying a torsional force to it, the magnetic circuit 11 is set in such a starting position that the outer lateral cylindrical surface of the ferromagnetic carriage 7, opposite the core ends of the U-shaped magnetic circuit 11, will provide a symmetrical separation of the alternating magnetic flux generated by the current of the middle stator winding 10 in both the lateral branches of the magnetic circuit 11, - which will cause complete mutual compensation of the opposite EMF induced by both increasing secondary windings of the stator 10 when at the input De pulse amplifier 12 and, accordingly, at the symmetric outputs of the matching amplifier 14 will be no working signals.

Задавая затем торсионному валу 1 с помощью статического тарировочного устройства любого типа ряд скручивающих усилий (моментов M), при которых круговое смешение цилиндрических пилообразных зубьев 5 стакана-гильзы 4 относительно пальцев-толкателей 8 подпружиненной ферромагнитной каретки 7 будет получать серию различных значений, вызывающих определенные осевые перемещения каретки 7 и соответствующие рассогласования встречных ЭДС, наводимых во вторичных повышающих обмотках на крайних кернах магнитопровода 11, производят фиксирование ряда вертикальных отклонений луча индикатора 15, отвечающих серии заданных торсионному валу 1 скручивающих усилий. Then setting the torsion shaft 1 using a static calibration device of any type a number of torsional forces (moments M) at which the circular mixing of the cylindrical sawtooth teeth 5 of the sleeve glass 4 relative to the pushers 8 of the spring-loaded ferromagnetic carriage 7 will receive a series of different values that cause certain axial the movement of the carriage 7 and the corresponding mismatches of the oncoming EMF induced in the secondary raising windings at the extreme cores of the magnetic circuit 11 fix a number vertical deviation indicator beam 15, corresponding to a series of predetermined torsion shaft 1 twisting forces.

При этом существенные преимущества описываемого устройства состоят в том, что указанная градуировка его вертикального канала, произведенная в статическом режиме, остается полностью справедливой для динамических рабочих режимов функционирования устройства, в то время как градуировка горизонтального канала этого устройства обеспечивается автоматически благодаря целочисленному количеству секций, на которые разбивается кольцо 3 из намагничивающегося материала при нанесении на его первую дорожку равноинтервальных магнитных меток. At the same time, the significant advantages of the described device are that the indicated graduation of its vertical channel, made in static mode, remains fully valid for the dynamic operating modes of the device’s operation, while the horizontal channel calibration of this device is provided automatically due to the integer number of sections into which the ring 3 of magnetizable material is broken when equal-interval magnetic marks are applied to its first track.

После указанной предварительной градуировки устройства и нанесения соответствующих масштабных меток на накладную прозрачную шкалу электронно-лучевого индикатора 15 торсионный вал 1 с установленными на нем элементами 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 вводится в подлежащую исследованию кинематическую силовую цепь, связывающую испытуемый активный источник крутящего момента (двигательную установку) и нагружающий его пассивный вращающийся объект (динамомашину, различного вида подшипники, потребляющие энергию агрегаты). After this preliminary calibration of the device and applying the appropriate scale marks on the invoice transparent scale of the electron beam indicator 15, the torsion shaft 1 with the elements 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 installed on it is introduced into the kinematic power circuit connecting the subject an active source of torque (propulsion system) and a passive rotating object loading it (dynamo, various types of bearings, power-consuming units).

Далее спаренные трехпозиционные переключатели 18 и 19 переводят в нижнее по схеме (третье) положение, кнопку 20 переводят в верхнее положение и приводят во вращение исследуемую систему "двигатель-нагрузка". Next, the paired three-position switches 18 and 19 are transferred to the lower (third) position according to the scheme, the button 20 is moved to the upper position and the engine-load system under study is rotated.

В процессе вращения нагруженного исследуемой механической системой торсионного вала 1 крутильные деформации последнего приходят в соответствии с изменениями вращающего момента, действующего со стороны исследуемого двигателя, либо в соответствии с изменениями тормозящего момента, воздействующего со стороны пассивного нагружающего объекта - в случае испытания последнего. In the process of rotation of the torsion shaft 1 loaded by the mechanical system under study, torsional deformations of the latter come in accordance with changes in the torque acting from the side of the engine under study, or in accordance with changes in the braking torque acting from the side of the passive loading object - in case of testing the latter.

Изменение в течение каждого периода вращения угла скручивания торсионного вала 1 в соответствии с неравномерностью распределения текущего значения крутящего момента в исследуемой кинематической цепи приводит к варьируемому круговому взаимосмещению цилиндрических пилообразных зубьев 5 стакана-гильзы 4 - с одной стороны, а с другой - пальцев-толкателей 8 ферромагнитной цилиндрической каретки 7, установленной на скользящей посадке на прямоугольном (квадратного сечения) участке 6 торсионного вала 1. The change during each rotation period of the twist angle of the torsion shaft 1 in accordance with the uneven distribution of the current value of the torque in the kinematic chain under study leads to a variable circular misalignment of the cylindrical sawtooth teeth 5 of the sleeve glass 4 on the one hand and on the pushers 8 a ferromagnetic cylindrical carriage 7 mounted on a sliding fit on a rectangular (square section) section 6 of the torsion shaft 1.

В результате указанного кругового взаимосмещения пилообразных зубьев 5 стакана-гильзы 4 относительно пальцев-толкателей 8 ферромагнитной каретки 7 контролируемый процесс изменения крутящего момента будет сопровождаться осевым перемещением каретки 7, подпираемой цилиндрической пружиной 9 сжатия. При этом рабочие окончания пальцев-толкателей 8 каретки 6 в соответствии с действующим на торсион в каждый момент времени скручивающим усилием будут скользить по торцевым поверхностям пилообразных зубьев 5 стакана-гильзы 4, обусловливая линейное перемещение каретки 7 вдоль участка 6 торсионного вала 1 в соответствии с абсолютной величиной и полярностью контролируемого крутящего момента. As a result of the indicated circular misalignment of the sawtooth teeth 5 of the cup-sleeve 4 relative to the pushers 8 of the ferromagnetic carriage 7, the controlled process of changing the torque will be accompanied by axial movement of the carriage 7, supported by a compression spring 9. In this case, the working ends of the pushers 8 of the carriage 6 in accordance with the torsion force acting at each moment of time will slide along the end surfaces of the sawtooth teeth 5 of the sleeve glass 4, causing a linear movement of the carriage 7 along the portion 6 of the torsion shaft 1 in accordance with the absolute magnitude and polarity of the controlled torque.

В зависимости от текущего значения угла скручивания торсионного вала 1 и от соответствующего осевого смещения цилиндрической ферромагнитной каретки 7 будет изменяться соотношение между встречными (противофазными) ЭДС, наводимыми в последовательно соединенных симметричных повышающих обмотках статорной части 10 дифференциального индукционного преобразователя, выполненного на Ш-образном магнитопроводе 11 с использованием периферийной части ферромагнитной цилиндрической каретки 7 в качестве роторного узла дифференциального преобразователя. Depending on the current value of the twist angle of the torsion shaft 1 and on the corresponding axial displacement of the cylindrical ferromagnetic carriage 7, the ratio between the opposing (antiphase) EMFs induced in the series-connected symmetrical boosting windings of the stator part 10 of the differential induction transducer made on the W-shaped magnetic circuit 11 using the peripheral part of the ferromagnetic cylindrical carriage 7 as a rotor unit of the differential transform Atelier.

При осевом перемещении каретки 7 происходит перераспределение воздушных зазоров между симметричными частями Ш-образного магнитопровода 11 и кареткой-ротором 7, в результате чего изменяются коэффициенты трансформации между первичной питающей обмоткой дифференциального индукционного преобразователя, размещенной на среднем керне магнитопровода 11, и каждой из вторичных повышающих обмоток, посаженных на крайние симметричные керны Ш-образного магнитопровода. With the axial movement of the carriage 7, the air gaps are redistributed between the symmetric parts of the Ш-shaped magnetic circuit 11 and the carriage-rotor 7, as a result of which the transformation coefficients between the primary supply winding of the differential induction transducer located on the middle core of the magnetic circuit 11 and each of the secondary boosting windings change , planted on extreme symmetrical cores of a W-shaped magnetic circuit.

Вследствие этого переменный сигнал на входе усилителя 12, образованный алгебраической суммой противофазных ЭДС, наводимых на вторичных повышающих обмотках статорной части 10 дифференциального индукционного преобразователя (узлы 7, 11), будет изменять свой уровень в строгом соответствии с текущим мгновенным значением действующего крутящего момента контролируемого вращающегося объекта. As a result of this, an alternating signal at the input of amplifier 12, formed by the algebraic sum of antiphase EMFs induced on the secondary raising windings of the stator part 10 of the differential induction converter (nodes 7, 11), will change its level in strict accordance with the current instantaneous value of the effective torque of the controlled rotating object .

Переменный сигнал, поступающий с выхода усилителя 12 на вход узла, 13, после линейного детектирования последним подается на вход согласующего усилителя 14, с симметричных выходов которого на вертикальные отклоняющие пластины электронно-лучевого индикатора 15 поступают противополярные напряжения, определяющие высоты ординат формируемой индикаторной диаграммы. The alternating signal from the output of amplifier 12 to the input of node 13, after linear detection, is last fed to the input of matching amplifier 14, from the symmetric outputs of which anti-polar voltages are supplied to the vertical deflecting plates of the electron beam indicator 15, which determine the heights of the ordinates of the generated indicator diagram.

В процессе контроля исследуемого вращающегося объекта равноинтервально расположенные на первой дорожке кольцевого носителя 3 магнитные метки наводят в обмотке магнитной головки 1 б серии импульсных ЭДС, которые после предварительного усиления узлом 21 и прохождение через формирующую цепь, составленную амплитудным ограничителем 24 и дифференцирующим блоком 25, поступают на первый (запускающий) функциональный вход генератора 26 ступенчатого напряжения. In the process of monitoring the rotating object under study, magnetic marks equally spaced on the first track of the annular carrier 3 induce a series of pulsed EMFs in the winding of the magnetic head 1 b, which, after preliminary amplification by the node 21 and passing through the forming circuit composed by the amplitude limiter 24 and the differentiating block 25, are fed to the first (triggering) functional input of the step voltage generator 26.

По завершении торсионным валом 1 и соответственно немагнитным диском 2 с кольцом 3 из намагничивающегося материала каждого полного оборота одновременно с наведением в обмотке магнитной головки 16 завершающей из серии равноинтервальных импульсных ЭДС единичной магнитной меткой на второй дорожке кольцевого носителя 3 в обмотке магнитной головки 17 будет индуктироваться импульс ЭДС, который через кнопку 20 коммутации, находящуюся в верхнем положении, а также через формирующую цепь, составленную амплитудным ограничителем 28 и дифференцирующим блоком 29, поступит на второй (сбрасывающий) вход генератора 26 ступенчатого напряжения. Upon completion of the torsion shaft 1 and, accordingly, a non-magnetic disk 2 with a ring 3 of magnetizable material of each full revolution simultaneously with the induction in the winding of the magnetic head 16 ending from a series of equally spaced pulsed EMFs with a single magnetic mark on the second track of the ring carrier 3 in the winding of the magnetic head 17, a pulse will be induced EMF, which through the switch button 20, located in the upper position, as well as through the forming circuit composed by the amplitude limiter 28 and differentiating m block 29, will go to the second (resetting) input of the generator 26 step voltage.

Поступающие с выхода дифференцирующего блока 25 последовательности импульсных сигналов обусловливают скачкообразные приращения выходного сигнала у генератора 26 ступенчатого напряжения. Это в свою очередь определяет формирование на симметричных выходах согласующего усилителя 27 противополоярных ступенчатых напряжений, воздействующих на пластины горизонтального отклонения электронно-лучевого индикатора 15, что обеспечивает равноинтервальный последовательный перенос луча индикатора 15 в горизонтальном направлении на равные, строго фиксированные отрезки (участки) при любых скоростях вращения исследуемых объектов. Coming from the output of the differentiating unit 25, a sequence of pulse signals cause spasmodic increments in the output signal of the step voltage generator 26. This, in turn, determines the formation at the symmetric outputs of the matching amplifier 27 of antipolar step voltages acting on the plates of horizontal deflection of the cathode-ray indicator 15, which provides equal-interval sequential transfer of the beam of the indicator 15 in the horizontal direction to equal, strictly fixed segments (sections) at any speeds rotation of the studied objects.

Поскольку время горизонтального переноса луча индикатора 15 при воздействии на его горизонтально-отклоняющие пластины ступенчатого напряжения на 2-3 порядка меньше времени сохранения электронным лучом его фиксированных горизонтальных смещений (ординат), то результирующая индикаторная диаграмма, воспроизводимая устройством на экране электронно-лучевого индикатора 15, несмотря на непрерывный характер сигнала, поступающего с симметричных противополярных выходов согласующего усилителя 14 на вертикальные отклоняющие пластины индикатора 15, имеет панорамно-спектральный вид (см. фиг. 2) с фиксированно разнесенными ярко светящимися дискретными столбцами контрольных ординат. Since the time of horizontal transfer of the beam of the indicator 15 when a step voltage is applied to its horizontally deflecting plates is 2-3 orders of magnitude less than the time the electron beam maintains its fixed horizontal displacements (ordinates), the resulting indicator diagram reproduced by the device on the screen of the electron beam indicator 15, despite the continuous nature of the signal coming from the symmetric antipolar outputs of the matching amplifier 14 to the vertical deflecting plates of the indicator 15 has a panoramic spectral view (see FIG. 2) with fixed spaced brightly luminous discrete columns of control ordinates.

В моменты времени, отвечающие завершению каждого периода вращения торсионного вала 1, единичная метка со второй дорожки магнитного кольцевого носителя 3 считывается магнитной головкой 17, импульсная ЭДС с обмотки которой после прохождения через амплитудный ограничитель 28 и дифференцирующий блок 29 воздействует на второй (сбросовый) вход генератора 26 ступенчатого напряжения, вызывая мгновенное падение выходного потенциала генератора 26 до нуля, - что сопровождается скачкообразным горизонтальным возвратом луча индикатора 15 справа налево - в исходную позицию перед очередным циклом формирования последующей индикаторной диаграммы. At the moments of time corresponding to the end of each rotation period of the torsion shaft 1, a single mark from the second track of the magnetic ring carrier 3 is read by the magnetic head 17, the pulsed EMF from the winding of which after passing through the amplitude limiter 28 and the differentiating unit 29 acts on the second (discharge) input of the generator 26 step voltage, causing an instantaneous drop in the output potential of the generator 26 to zero, which is accompanied by a spasmodic horizontal return of the beam of the indicator 15 from right to left - to the starting position before the next cycle of formation of the subsequent indicator chart.

Индикаторная диаграмма панорамно-спектрального вида M=F (φ), изображенная на фиг. 2 и иллюстрирующая зависимость мгновенного значения крутящего момента от фазового положения вала исследуемого вращающегося объекта, представляет собой совокупность равноинтервально разнесенных светящихся ординат M₁, M₂, ..., M_n-1, M_n, отвечающих дискретным фазовым положениям φ₁,φ₂,...,φ_n-1,φ_n вала контролируемого объекта.The indicator diagram of the panoramic spectral view M = F (φ) shown in FIG. 2 and illustrating the dependence of the instantaneous torque value on the phase position of the shaft of a rotating object under study, is a set of equally spaced luminous ordinates M ₁ , M ₂ , ..., M _n-1 , M _n corresponding to discrete phase positions φ ₁ , φ ₂ , ..., φ _n-1 , φ _{n of the} shaft of the controlled object.

Такая диаграмма соответствует случаям, когда при исходном нанесении на первую дорожку кольца 3 магнитных меток этими метками длина окружности магнитного носителя 3 делится без остатка на целое число равных частей, т.е. когда отрезки носителя между каждой парой соседних магнитных меток равны друг другу. Such a diagram corresponds to the cases when during the initial application of magnetic marks 3 to the first track of the ring 3 with these marks, the circumference of the magnetic carrier 3 is divided without remainder by an integer number of equal parts, i.e. when the media segments between each pair of adjacent magnetic marks are equal to each other.

Степень дискретности индикаторной диаграммы может регулироваться. Так, при необходимости изменения числа светящихся ординат диаграммы спаренные трехпозиционные переключатели 18 и 19 устанавливают в верхнее по схеме фиг. 1 положение, подавая от генератора 22 напряжение стирания через усилитель 21 на магнитную головку 16 и через переведенную для этого в нижнее положение кнопку 20 на магнитную головку 17. Вращая при этом немагнитный диск 2 с кольцом 3 мимо головок 16, 17, добиваются стирания ранее нанесенных магнитных меток. Последующее же нанесение меток на кольцо магнитного носителя с новым шагом осуществляют аналогично описанному выше процессу предварительного нанесения контрольных меток. The degree of discreteness of the indicator diagram can be adjusted. Thus, if it is necessary to change the number of luminous ordinates of the diagram, the paired three-position switches 18 and 19 are installed in the upper one according to the scheme of FIG. 1 position, supplying the erase voltage from the generator 22 through the amplifier 21 to the magnetic head 16 and through the button 20 turned to the magnetic head for lower position 17. Rotating the non-magnetic disk 2 with the ring 3 past the heads 16, 17, erase the previously applied magnetic tags. Subsequent labeling of the magnetic carrier ring with a new step is carried out similarly to the process of preliminary applying control marks described above.

Произвольного сближения дискретных светящихся ординат диаграммы можно также добиться, если при исходном нанесении на первую дорожку кольца 3 магнитных меток дистанцию между метками несколько увеличить или уменьшить по сравнению с равноинтервальным вариантом нанесения меток, которому отвечает индикаторная диаграмма по фиг. 2. Arbitrary approximation of discrete luminous ordinates of the diagram can also be achieved if, during the initial application of 3 magnetic marks on the first track of the ring, the distance between the marks is slightly increased or decreased compared to the equal-interval marking variant, which corresponds to the indicator diagram of FIG. 2.

При этом степень дискретности воспроизведения заявляемым устройством ортогональных индикаторных диаграмм панорамно-спектрального типа, то есть плотность или коэффициент заполнения светящимися ординатами M собственной площади диаграммы, расположенной между ее огибающей θ и осью абсцисс φ (осью угловых положений торсионного вала), может широко изменяться, обеспечивая непрерывный плавный переход от четко выраженных диаграмм дискретного вида (фиг. 2) и диаграммам с равномерным заполнением и свечением всей их площади (см. фиг. 3). Moreover, the degree of discreteness of reproduction by the claimed device of panoramic-spectral type orthogonal indicator diagrams, that is, the density or fill factor with luminous ordinates M of the intrinsic area of the diagram located between its envelope θ and the abscissa axis φ (the axis of the angular positions of the torsion shaft), can vary widely, providing continuous smooth transition from clearly expressed discrete-type diagrams (Fig. 2) and diagrams with uniform filling and glowing of their entire area (see Fig. 3).

Существенные преимущества описываемого устройства перед базовым объектом-прототипом состоят в повышенной оперативности и технологическом удобстве графо-аналитического контроля режимов функционирования активных и пассивных вращающихся объектов, что обусловлено полностью автоматизированным поддержанием самим контрольным устройством постоянства обоих ортогональных масштабов воспроизводимых индикаторных диаграмм, формат которых, предварительно задаваемый техником-оператором, в процессе последующей работы устройства сохраняется постоянным и не зависящим от изменений силовых и скоростных режимов функционирования исследуемых двигательных установок и систем. Significant advantages of the described device over the basic prototype object are the increased efficiency and technological convenience of graph-analytical control of the functioning modes of active and passive rotating objects, which is due to the fully automated maintenance by the control device itself of the constancy of both orthogonal scales of reproduced indicator diagrams, the format of which is pre-set by the technician -operator, in the process of subsequent operation of the device is saved constant and independent of changes in power and high-speed modes of functioning of the test and propulsion systems.

Это, в отличие от прототипа, вынуждающего оператора непрерывно следить за вертикальным масштабом индикаторной диаграммы, позволяет при использовании заявляемого устройства резко повысить производительность и качество измерений при значительном снижении их трудоемкости и утомляемости операторов. This, in contrast to the prototype, forcing the operator to continuously monitor the vertical scale of the indicator diagram, allows using the inventive device to drastically increase the productivity and quality of measurements with a significant reduction in their complexity and operator fatigue.

К важным преимуществам описываемого устройства по сравнению с его прототипом следует, кроме того, отнести и то обстоятельство, что с помощью нового устройства, обеспечивающего автоматическую стабилизацию обоих ортогональных масштабов воспроизводимых индикаторных диаграмм в процессе динамических изменений скоростных и силовых режимов контролируемых вращающихся объектов, открываются качественно новые возможности для взаимного геометрического наложения (совмещения) и непосредственного графического сопоставительного анализа динамических параметров, характеризующих либо эволюцию режима функционирования одного определенного вращающегося объекта, либо сравнительную картину индивидуальных изменений режимов функционирования различных вращающихся объектов. Important advantages of the described device compared to its prototype include, in addition, the fact that using a new device that automatically stabilizes both orthogonal scales of reproduced indicator diagrams during dynamic changes in the speed and power modes of controlled rotating objects, qualitatively new ones are opened opportunities for mutual geometric overlapping (combination) and direct graphical comparative analysis of the dynamo iCal parameters characterizing the evolution of a mode of operation of certain of the rotating object, or a comparative picture of the individual changes in the functioning of various modes of rotating objects.

К существенным преимуществам заявляемого устройства - как перед известными средствами рассматриваемого назначения и класса, так и перед прототипом - необходимо также отнести и то, что динамические масштабы ортогональных отклонений луча индикатора 15 на формируемых диаграммах строго отвечают соответствующим масштабам отклонений луча электронно-лучевого индикатора, полученным при статической градуировке устройства по его обоим ортогональным каналам. The significant advantages of the claimed device, both over the known means of the intended purpose and class, and over the prototype, must also include the fact that the dynamic scales of the orthogonal deviations of the indicator beam 15 on the generated diagrams strictly correspond to the corresponding deviation scales of the electron beam indicator obtained with static calibration of the device along its two orthogonal channels.

По результатам практических испытаний, проведенных в лабораторных и производственных условиях, заявляемое устройство рекомендовано к использованию на предприятиях авиационной промышленности, турбостроения, транспортного машиностроения и двигателестроения. According to the results of practical tests conducted in laboratory and production conditions, the inventive device is recommended for use in enterprises of the aviation industry, turbine, transport engineering and engine building.

Claims (1)

Устройство для воспроизведения фазомоментных характеристик вращающихся объектов, содержащее предназначенный для последовательного введения в исследуемую кинематическую цепь торсионный вал с прикрепленным к его первому окончанию немагнитным диском, несущим на своей периферии кольцо из намагничивающегося материала, две универсальные магнитные головки, неподвижно установленные рядом против кольца из намагничивающегося материала, стакан-гильзу, жестко закрепленную своим основанием у второго окончания торсионного вала, два импульсных усилителя, два трехпозиционных переключателя записи-воспроизведения, кнопку коммутации, импульсный генератор, две пары из последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока, генератор напряжения стирания, генератор ступенчатого напряжения, электронно-лучевой индикатор с пластинами вертикального и горизонтального отклонения луча, первый и второй согласующие усилители, выходы которых подключены соответственно к вертикальной и горизонтальной парам пластин электронно-лучевого индикатора, подвижные контакты первого и второго трехпозиционных переключателей записи-воспроизведения, механически соединенные между собой, а электрически связанные соответственно с входом и выходом первого импульсного усилителя, выход генератора напряжения стирания, подключенный к первому неподвижному контакту первого трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, ко второму неподвижному контакту которого подключен выход импульсного генератора, обмотку первой универсальной магнитной головки, соединенную с третьим неподвижным контактом первого трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, и обмотку второй универсальной магнитной головки, соединенную с входным контактом кнопки коммутации, первый выходной контакт которой присоединен к первой магнитной головке, а второй выходной контакт которой подключен к входу первой пары последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока, третий неподвижный контакт второго трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, соединенный через вторую пару последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока с первым функциональным входом генератора ступенчатого напряжения, отличающееся тем, что в устройство введены бесконтактный дифференциальный индукционный преобразователь и линейный детектирующий узел, а свободная кромка стакана-гильзы выполнена в форме круговой последовательности пилообразных зубьев, часть торсионного вала, выходящая за пределы стакана-гильзы, выполнена с прямоугольным сечением, на которое плотно посажена с возможностью скользящего осевого перемещения ферромагнитная цилиндрическая каретка, снабженная с одной из своих плоских сторон группой кругосимметрично расположенных пальцев-толкателей, направленных параллельно оси торсионного вала в сторону пилообразных зубьев и предназначенных для скользящего механического контактирования своими окончаниями с торцами пилообразных зубьев, а между тыльной, свободной от пальцев-толкателей, плоской стороной ферромагнитной цилиндрической каретки и немагнитным диском с кольцом из намагничивающегося материала на торсионный вал надета цилиндрическая пружина сжатия и против боковой внешней цилиндрической поверхности ферромагнитной каретки в плоскости, проходящей через ось торсионного вала, неподвижно установлен статор бесконтактного дифференциального индукционного преобразователя, выполненный на Ш-образном магнитопроводе, средний керн которого снабжен первичной питающей обмоткой, соединенной с выходом генератора напряжения стирания, а два крайних керна Ш-образного магнитопровода снабжены парой идентичных друг другу выходных повышающих обмоток, включенных встречно-последовательно по наводимым ЭДС и совместно связанных через второй импульсный усилитель с входом линейного детектирующего узла, выход которого соединен с входом первого согласующего усилителя, причем первый и второй неподвижные контакты второго трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения подключены к третьему неподвижному контакту первого трехпозиционного переключателя записи-воспроизведения, вход первой пары последовательно включенных амплитудного ограничителя и дифференцирующего блока соединен с вторым функциональным входом генератора ступенчатого напряжения, выход которого связан с входом второго согласующего усилителя. A device for reproducing the phase-phase characteristics of rotating objects, comprising a torsion shaft with a non-magnetic disk attached to its first end and carrying a ring of magnetizable material at its periphery, two universal magnetic heads fixedly adjacent to the ring of magnetizable material , a glass sleeve, rigidly fixed with its base at the second end of the torsion shaft, two pulsed x amplifier, two three-position recording-playback switches, switching button, pulse generator, two pairs of series-connected amplitude limiter and differentiating unit, erasure voltage generator, step voltage generator, cathode-ray indicator with plates of vertical and horizontal beam deflection, first and second matching amplifiers, the outputs of which are connected respectively to the vertical and horizontal pairs of plates of the electron-beam indicator, movable con acts of the first and second three-position recording-playback switches, mechanically interconnected, and electrically connected respectively to the input and output of the first pulse amplifier, the output of the erase voltage generator connected to the first fixed contact of the first three-position recording-playback switch, to the second fixed contact of which the output of the pulse generator, the winding of the first universal magnetic head connected to the third fixed contact of the first about the three-position recording-playback switch, and the winding of the second universal magnetic head connected to the input contact of the switching button, the first output contact of which is connected to the first magnetic head, and the second output contact of which is connected to the input of the first pair of series-connected amplitude limiter and differentiating unit, third fixed contact of the second three-position switch recording-playback, connected through a second pair of series-connected amplitude o limiter and differentiating unit with the first functional input of the step voltage generator, characterized in that a non-contact differential induction converter and a linear detecting unit are introduced into the device, and the free edge of the sleeve-sleeve is made in the form of a circular sequence of sawtooth teeth, part of the torsion shaft extending beyond cup-sleeves, made with a rectangular cross-section, on which ferromagnetic qili is tightly fitted with the possibility of sliding axial movement a bottom carriage equipped on one of its flat sides with a group of circularly symmetrical pusher fingers directed parallel to the axis of the torsion shaft towards the sawtooth teeth and designed for sliding mechanical contact with its ends with the ends of the sawtooth teeth, and between the back, free of pusher fingers, flat side of the ferromagnetic cylindrical carriage and a non-magnetic disk with a ring of magnetizable material, a compression spring is placed on the torsion shaft I and against the lateral outer cylindrical surface of the ferromagnetic carriage in a plane passing through the axis of the torsion shaft, the stator of a non-contact differential induction converter is fixedly mounted, made on a W-shaped magnetic circuit, the middle core of which is equipped with a primary supply winding connected to the output of the erase voltage generator, and two extreme cores of the Sh-shaped magnetic circuit are provided with a pair of output boosting windings identical to each other, connected in opposite-sequential fashion along EMF and coupled through a second pulse amplifier to the input of the linear detecting node, the output of which is connected to the input of the first matching amplifier, the first and second fixed contacts of the second three-position recording-playback switch connected to the third fixed contact of the first three-position recording-playback switch, the input of the first pairs of series-connected amplitude limiter and differentiating unit connected to the second functional input of the generator tupenchatogo voltage, the output of which is connected to the input of the second matching amplifier.

Images