Пристрій для моніторингу виробки ресурсу об’єкта при динамічних навантаженнях

Реферат: UA 99886 U UA 99886 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів запобігання надзвичайних ситуацій техногенного характеру. Відомий реєстратор накопичених динамічних перевантажень, котрий містить лічильний механізм з корпусом і фрикційний перетворювач коливань в обертальний рух вала лічильного механізму [1]. Вірогідність руйнування деталей машин від втомленості залежить від кількості та сили ударів, тобто від тих же факторів, що і показання відомого реєстратора. Це дає можливість його застосування для визначення сумарного експлуатаційного навантаження машин. Експериментальні дослідження показали, що такий реєстратор має зону нечутливості (обумовлену попереднім зміщенням поверхонь тертя) і робочу зону (поле спрацювання, де існує пропорційність вібраційного переміщення від сили ударів). Недолік відомого реєстратора полягає в недостатній ширині поля спрацювання, оскільки максимальні пікові навантаження фіксуються з похибкою в бік заниження їх величини. Найближчим аналогом є пристрій для моніторингу виробки ресурсу об'єкта при динамічних навантаженнях, що містить корпус, приводний елемент з вимірювачем його пересування та інерційне тіло, підтиснуте до приводного елемента двома паралельними пластинчастими пружинами, похило розміщеними в корпусі та жорстко з'єднаними з інерційним тілом, причому приводний елемент виконаний у вигляді стержня, до якого з протилежної сторони в одній площині з інерційним тілом, двома похило розміщеними в корпусі паралельними пластинчастими пружинами, підтиснуто друге інерційне тіло, вимірювач пересування приводного елемента виконаний у вигляді нанесеної уздовж стержня шкали, проградуйованої у відсотках виробки ресурсу об'єкта, а в корпусі виконане віконце і напроти початку шкали нанесена риска [2]. Точність роботи найближчого аналога невисока. Це пов'язано з порушенням пропорційності залежності вібраційного переміщення від величини динамічних перевантажень, що звужує поле спрацювання пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача створити пристрій для моніторингу виробки ресурсу об'єкта при динамічних навантаженнях, в якому автоматично підсумовуються показання двох фрикційних інтеграторів з незалежними один від одного розподілами імпульсів по часу, що розширює поле спрацювання пристрою в бік максимальних перевантажень, тобто підвищує точність пристрою. Технічний результат полягає в підвищенні достовірності визначення виробки ресурсу при нестаціонарному ударно-вібраційному навантаженні об'єкта моніторингу. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для моніторингу виробки ресурсу об'єкта при динамічних навантаженнях, котрий містить коробчастий корпус, привідний елемент у вигляді стержня, до якого з двох протилежних сторін похило розміщеними в коробчатому корпусі паралельними пластинчатими пружинами підтиснуті два інерційних тіла, та вимірювач пересування стержня у вигляді нанесеної уздовж стержня шкали, проградуйованої у відсотках виробки ресурсу об'єкта, з віконцем в корпусі та рискою на корпусі напроти початку шкали, згідно з корисною моделлю, введено другий корпус, а до коробчатого корпусу з двох протилежних сторін похило розміщеними в другому корпусі другими паралельними пластинчастими пружинами підтиснуті два других інерційних тіла, причому коробчастий корпус виконаний з можливістю пересування в другому корпусі уздовж осі стержня. На фіг. 1 показано пристрій для моніторингу виробки ресурсу об'єкта при динамічних навантаженнях, на фіг. 2 - загальний вигляд пристрою без перерізу, а на фіг. 3 подано поле спрацювання пристрою. Пристрій містить корпус 1, в якому похило розміщені пластинчасті пружини 2, жорстко з'єднані з двома інерційними тілами 3. Всередині корпусу 1 знаходиться коробчастий корпус 4, в якому похило розміщені паралельні пружини 5, жорстко з'єднані з двома інерційними тілами 6. Два інерційних тіла 6 підтиснуті з двох протилежних сторін до стержня 7. Уздовж стержня 7 нанесена шкала, проградуйована у відсотках виробки ресурсу об'єкта. Два інерційних тіла 3 підтиснуті з двох протилежних сторін до коробчатого корпусу 4. Коробчастий корпус має можливість переміщення всередині корпусу 1 уздовж осі стержня 7. Величини натискання пружин 2 та 5 вибрані таким чином, що сила тертя між тілами 3 і коробчастим корпусом 4 вдвічі перевищує силу тертя між тілами 6 і стержнем 7. На корпусі 1 є віконце 8 та риска 9 напроти початку шкали, а сам корпус жорстко закріплений на об'єкті, який працює в умовах нестаціонарних динамічних навантажень. Треба зауважити, що налагодження двох наведених фрикційних інтеграторів здійснюється на підставі статистичних даних випробувань об'єкта разом із закріпленим на ньому пристроєм. На фіг. 3 показано розташування робочої зони пристрою відносно графіка динамічного 1 UA 99886 U 5 10 навантаження об'єкта в часі t. Поле спрацювання пристрою складається з двох частин: G01-GК1 та G02-GК2, які належать відповідно двом фрикційним інтеграторам. Пристрій для моніторингу виробки ресурсу об'єкта при динамічних навантаженнях функціонує так. В процесі експлуатації об'єкта виникають ударно-вібраційні перевантаження, котрі призводять до вимушених коливань інерційних тіл 6. Затиснутий між тілами 6 стержень 7 внаслідок анізотропії сил тертя пересувається вниз. При зростанні величини пікових навантажень і виході їх зверх робочої зони першого фрикційного інтегратора в роботу вступає також другий (більш потужний) фрикційний інтегратор. Таким чином, поле спрацювання пристрою суттєво розширюється, що підвищує точність визначення виробки ресурсу об'єкта. При цьому найбільш небезпечні максимальні пікові перевантаження об'єкта реєструються подвійно (тобто обома фрикційними інтеграторами з подальшим підсумовуванням). Техніко-економічний ефект від застосовування корисної моделі полягає в підвищенні безпеки експлуатації машин. 15 20 Джерела інформації: 1. Исследование характеристик фрикционного регистратора накопленных динамических перегрузок /АГЗУ. Международный ежемесячный специализированный машиностроительный журнал "Бизнес-мост", 2006. - № 4. - С. 13-14. 2. UA 83728 кл. G01Р 15/00, 11.08.2008. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Пристрій для моніторингу виробки ресурсу об'єкта при динамічних навантаженнях, що містить коробчастий корпус, привідний елемент у вигляді стержня, до якого з двох протилежних сторін похило розміщеними в коробчатому корпусі паралельними пластинчастими пружинами підтиснуті два інерційних тіла, та вимірювач пересування стержня у вигляді нанесеної уздовж стержня шкали, проградуйованої у відсотках виробки ресурсу об'єкта, з віконцем в корпусі та рискою на корпусі напроти початку шкали, який відрізняється тим, що введено другий корпус, а до коробчатого корпусу з двох протилежних сторін похило розміщеними в другому корпусі другими паралельними пластинчастими пружинами підтиснуті два других інерційних тіла, причому коробчастий корпус виконаний з можливістю пересування в другому корпусі уздовж осі стержня. 2 UA 99886 U 3 UA 99886 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4