Введение к работе
Актуальность темы. Конструкции современных маїїш и механизмов непрерывно развиваются в направлении увеличения моиности,- быстроходности и точности, что при одновременном стремлении к снижению металлоемкости и габаритов приводит к в'ысской динамической нагруженное, а также к возрастанию рели колебательных движений элементов малш. Имеющийся опыт свидетельствует, что нет ни одного типа двигателя, в том числе и газотурбинного двигателя (ГТД), на котором в нроцес-,се разработки, а для ГТД и в серийной эксплуатации, не возникла бы проблема.снижения виброактивности, требующая дополнительных специальных стендовых, а для ГТД и летных испытаний. Вибрационные испытания двигателей направлены, на идентификацию источников вибраций, оценку допустимости уровня, выявление причин повышения вибраций, отработку эффективных алгоритмов и систем бортового виброконтроля двигателей.- В сьн-8И с тем, что измерениям и анализу подвергаются виброакусти- ческие параметры при различны? режимах работы двигателей, и искажения огнбащей при флуктуация* и намеренном изменении,' оборотов исключаются работой виброанализаторов з режиме автоматического слеления, весьма актуальной является задача повышения быстродействия следящего гетеродина вибродиагнес-тического прибора во всем диапазоне-изменения роторных час- , тот и коэффициентов умножения. Использующиеся- в настоящее время методы и средства-повышения быстродействия виброанализаторов чаде всего не позволяют добиться противоречивого сочетания основных параметров следящихгетеродинов - точности и быстродействия во всем широком частотном диапазоне. Данная задача может быть решена с использованием новых технических реиений.-Примером таких решения является использование метода экстраполяции в умножителях частоты следования импуйъсов, периодовой автоподстройки частоты. Однако сведения о построении подобных слєдяізйх гетеродинов на момент начапа настоя-езк исследований л литературе отсутствовали. Б связи с выше-" язлоленныы и.актуальность» задачи пойыпения качества работы гетеродинных.виброанализаторов на переходных режимах и при флуктуациях оборотов машин более 2-3% задача разработки и исследования быстродействующих следящих гетеродинов представляет большой научный и практический интерес.
Цель работы вачличается в разработке и исследовании методов и средств повышения быстродействия следящих гетеродинных виброанализаторов.
Научная "новизна работы состоит в том, что
теоретически и _ экспериментально исследован процесс установления выходного сигнала следящего гетеродина и его . параметры; время переходного процесса и относительная погрешность формирования частоты синтезированного выходного сигнала;. . . "
впервые проведен* анализ 'зависимостей максимального ' коэффициента умножения от характера и параметров частстно-ишудьсиой модуляции входного сигнала, позволяющий дать конкретные рекомендации по выбору порядка экстраполяции при измерении периода входного сигнала; .,.... ' . .
получены аналитические зависимости времени переходного процесса от параметров устройств я элементов, входящих в состав кольца регулирования, ,что позволило сделать вывод о возможности .'испольБовави'я период обой автоподстройкп дла по-, выаения точности- и быстродействия следящих гетеродинов; '
нпервие проведено ыат'еизтнческое моделирование-следя? ,ia,erot гетеродина с периодовой.автоподстройкой' и получены критерии 'оптимального' выбора параметров колы» автоподстро-йкй с
целью ыинимшадаи времени переходного процесса;
- ЕгіерЕйе разработан', изготовлен и исследован цифровой
бьісїродействуйвдй сладздій. гетеродин виброизмерителыюга
прибора, обеспечиваэдий высокую точность .и быстродействие. Практическая, ценность заключается в следующем;
- разработанные методу* и средства йовшецш быстродейс
твия следящих гетеродинных виброанализаторов рейливоваїш в
. ;, виде стендового оборудования, для вибродиагностики газотурбинных двигателей на -этапах их конструирования и доводки; .
- получены расчетные формулы для выбора параметров сле
дящих гетеродинов', даны рекомендации по'минимизации времени
перестройки и, следовательно', повышению качества виброанали-'
га ИД. '
Разработанные следящие гетеродины и результаты работы использонадись при выполнении НИР с моторостроительным конструкторским бюро-ПО им, П.И.Баранова (г. Омск). Еьк.троД'знс-твтевде цифровые следящие гетеродины .внедрены на производс-
тве з составе стендового впбродиагітостическсго оборудования.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XI Всесоюзной научно-технической конференции "Конструкционная прочность двигателей" (г. Куйбьиэв, 1988); Научно-технической конференции ОмПО "Прибор" (г. Омск, 1988); -Региональной конференции "Актуальные проблемы моделирования па ЭВМ систем передачи информации" (Новосибирск, 1990); Научной конференции "Приборы и прнборннз системы" (г. Тула, 1994); на научных семинарах кафедры "Радиотехнические устройства" ОмГТУ; на научных семинарах кафедры "Информационно-измерительная техника" ОмГТУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ,
в том числе десять авторских свидетельств, при участии авто
ра написано 2 отчета по НИР. . '
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 147 страницах машинописного текста, включая 37 рисунков, и содержит б страниц .списка ли-': тературм из 50 наименований.
