Введение к работе
Для решения указанных задач предлагаются новые кварцевые автогенераторные измерители параметров движения (АИПД): датчики линейных, угловых, вибрационных ускорений, статических и динамических сил, моментов, имеющие частотно-модулированный выходной сигнал, высокие метрологические и эксплуатационные характеристики, дающие новое качество контроля и диагностики, повышение точности и производительности машин и механизмов.
Целью работы является развитие теории, исследование и разработка новых типов кварцевых автогенераторных измерителей параметров движения, разработка методов их применения для диагностики машин. В рамках указанной проблемы необходимо было решить следующие задачи:
сформулировать принципы конструирования АИПД,
разработать методы анализа, инженерного расчета основных параметров кварцевых автогенераторных датчиков ускорения (КАДУ), силы (КАДС) и момента (КАДМ);
разработать методы расчета основных погрешностей измерения АИПД, методы их снижения;
разработать функциональные, кинематические, конструктивные и технологические схемы КАДУ, КАДС, КАДМ, комплект конструкторской документации;
провести исследования характеристик АИПД;
определить предпочтительные области применения АИПД;
провести работы по внедрению АИПД для диагностики машин и механизмов.
Научная новизна. 1. На основе обобщенных моделей АИПД с резонаторами из изотропных и анизотропных диэлектриков впервые разработана методика анализа и расчета подвижных и упругих систем для новых типов датчиков ускорения, силы и момента.
2. Получены аналитические соотношения, связывающие комплексный коэффициент преобразования, начальное смещение выходной характеристики
5 АИПД с упругими свойствами материалов и размерами элементов конструкции, синтезированы структурные схемы АИПД.
-
Предложены и исследованы новые типы КАДУ, КАДС, КАДМ, отличающиеся широким диапазоном измерения, стабильностью параметров, помехоустойчивостью, удобством сопряжения с ЭВМ.
-
В аналитической форме установлены связи основных составляющих погрешностей АИПД с параметрами подвижной, упругой системы и внешних воздействующих факторов. Предложены и реализованы методы их компенсации.
Практическая ценность. Созданы новые автогенераторные измерители параметров движения для диагностики общепромышленного и специального оборудования. Основные типы кварцевых автогенераторных датчиков ускорения, силы, многоканальная система измерения вибраций на основе КАДУ освоены в серийном производстве. Внедренные кварцевые автогенераторные средства контроля параметров движения позволили повысить качество отработки базовых конструкций балансировочных станков, выработать рекомендации по выбору места установки прецизионного оптико-механического оборудования, повысить динамическую точность и производительность сборочных автоматов, а также способствовали повышению выхода годных изделий электронной промышленности, созданию образцов новой техники и совершенствованию технологических процессов в машиностроении.
, Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось на Iй и 2й Всесоюзных конференциях "Актуальные проблемы получения и применения сегнето и пьезоэлектрических материалов" (Москва, 1981, 1984 г.); семинаре "Датчики на основе технологии микроэлектроники" (Москва, 1983 г.); семинаре "Измерение перемещений в динамическом режиме" (Каунас,
1987 г.); 2* школе-совещании "Метрологическое обеспечение информационно-измерительных систем и гибких производственных процессов" (Нальчик, 1990); Iе Всероссийской конференции "Балансировочная техника" (Москва, 1994 г.); - проблемном совете Российского космического агентства (Москва, 1994 г.) и ряде других конференций и семинаров.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 46 работ, получено 12 авторских свидетельств на изобретения.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и приложения. Содержит 193 страницы основного текста, 39 рисунков, 15 таблиц и список литературы 113 наименований.
Похожие диссертации на Исследование и разработка кварцевых автогенераторных измерителей параметров движения машин и механизмов
