Прибор для измерения амплитуд механических колебаний

¹ 58645

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Гос

Н. М. Гришин.

Прибор для измерения амплитуд механических колебаний. иаявлг110 20 августа 1938 года в НКАП за М 5133.

Опубликовано 31 декабря 1940 года.

Предмет изобретения по данному ав- I горскому свидетельству составляет особая форма выполнения прибора для измерения амплитуд механических ко еба1гий, предназначенного преимуще.твенно для измерения малых ампли- . гуд прн вибрациях, например, отдель- ных частей или конструкций самолета.

В предлагаемом приборе, как и в других уже известных измерителях колебаний, используется способ измерения величины амплитуды колебаний»о угловому смещению колеблющейся индикаторной стрелки.

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

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез предлагаемого амплитудомера и фиг. 2 — вид его сверху.

Прибор имеет основание 2, выполненное, как указывалось выше, достаточно массивным с тем, чтобы инерция его была большой по сравнению с подвижными частями, на нем смонтированными. В передней части основания 2 по средней продольной его оси укре»лена втулка 15, имеющая сквозное отверстие, диаметр которого в части 16 втулки 15, выступающей наружу, больше, чем диаметр внутренней части

17. В этом отверстии расположен стержень 10 достаточно легкий, но в то же время достаточно жесткий, чтобы передавать продольные возвратно-поступательные,движения (вдоль самого себя) при измерениях вибраций. Поперечное сечение стержня 10 таково, что он имеет скользящую посадку в части

17 втулки 15, в части же 1G этой втулки вокруг него имеется зазор; наличие зазора допускает возможность поперечных смещений стержня 10, вследствие чего конец этого последнего может передавать компоненты вибраций, направленные поперек его оси. Противоположный конец стержня

10 несколько отогнут в сторону и вставлен в отверстие в шарнире 8, укрепленном на поворотном стержне, одним своим концом сидящем в вырезе основания 2, а другим — в вырезе мостика 9, закрепленного на основании; промежуточная часть шарнира 8 вырезана для облегчения его и для уменьшения инерции. На шарнире 8 жестко укреплена легкая индикаторная стрелка

7, расположенная над шка;юй 4 прибора.

Вследствие того, что конец стержня

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

На некотором расстоянии от внутреннего конца втулки 15 основание 2 корпуса снабжено выступом с проме>куточной направляющей втулкой 12, в которой стержень 10 также может скользить свободно. В этой части на стержень 10 надета пружина 13, одним своим концом опирающаяся на втулку

12, а другим концом — на жестко укрепленный на стержне 10 хомутик 14, при посредстве которого может быть достигнута желаемая степень затяжки пружины. С противоположной стороны выступа, несущего втулку 12, на стержень 10 надет второй хомутик 11, расположенный в овальном вырезе в основании 2.

Вибрирующая система, состоящая из стержня 10 и упомянутых выше присоединенных к нему деталей, регулируется так, чтобы период собственных колебаний этой системы был по крайней мере в пять раз больше максимального периода измеряемых вибраций.

Части вибрирующей системы прибора делаются по возможности легкими для сведения к минимуму инерции. Для предохранения прибора от повреждений и загрязнения в верхней части корпуса предусмотрено защитное стекло 6, расположенное на опорной рамке 3 и закрепляемое на основании 2 крышкой 5, При пользовании прибором основание

2 устанавливается на руке, а внешний выступающий из втулки 15 конец стержня 10 прикладывается к телу, амплитуда вибраций которого измеряется, причем так, чтобы ось стержня совпадала с направлением вибраций.

Если же необходимо замерить амплитуду колебаний какого-либо тела, вибрирующего в различных направлениях, то стержнем 10 прикасаются к телу в различных точках, причем ось стержня должна иметь надлежащее направление.

Движения вибрирующего элемента передаются стержню 10 и, благодаря наличию описанного выше соединения между ним и стрелкой 7, последняя совершает быстрое движения взад и вперед по шкале 4 в соответствии с замеряемой вибрацией, Вследствие того обстоятельства, что частоты колебаний больше шестнадцати колебаний в секунду в качестве отдельных движений глазом не воспринимаются, стрелка 7 будет казаться неподвижной в двух положениях, находящихся примерно на равном расстоянии от продольной центральной оси прибора и на противоположных сторонах от этой центральной оси (кажущиеся неподвижными положения стрелки объясняются тем, что в конце каждого из перемещений стрелки, не воспринимаемого глазом, скорость ее становиться равной нулю).

Величина углового отклонения стрелки

7, пропорциональная амплитуде вибраций, испытываемых стержнем 10, а следовательно, и испытуемым телом, будет характеризоваться точкой пересечения соприкасающихся краев стрелки в ее кажущихся двух неподвижных положениях. Отсчет величины амплитуды производится по соответственно протарированной шкале 4 прибора в той ее точке, где при данном измерении будет расположена указанная выше точка пересечения соприкасающихся кра ев стрелки.

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

Предмет изобретения.

Прибор для измерения амплитуд механических колебаний, с применением индикаторной стрелки, угловая амплитуда колебаний которой зависит от, амплитуды механических колебаний испытуемого тела, отличающийся тем, что, с целью получения подвиж-, ности и возможности производить измерения колебаний ограниченных участков поверхности тела, в качестве инерционной массы, относительно которой перемещается индикаторная часть, использовано само основание 2 при- . бора, выполненное массивным и непосредственно не воспринимающее колебаний, а передатчиком колебаний от тела к индикаторной стрелке 7 служит легкий апериодически настроенный и жесткий стержень 10, внешний конец которого касается вибриру1ощего испытуемого тела, а внутренний конец соединен рычажной системой cQ стрелкой 7.

Госиланиздат

Цека 40 кои, Ота. редактор П. 13. Нша яии

Тип. „Сов. иеч., М 1460. Зак. ¹ 217 — 525