172832. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás és berendezés lengőgyűrűs, viszkózus folyadékokkal töltött torziós rezgéscsillapítók csillapítási tényezőjének ellenőrzésére
3 172832 4 szakemberek részvételét igényli, költséges és mindezek következtében szériaszerű vizsgálatra nem alkalmas. Ismeretesek olyan törekvések, javaslatok, melyek a kérdéses rezgéscsillapítók ellenőrzését az eredetitől különböző, úgynevezett helyettesítő rendszerben igyekeznek elvégezni, például kardántengelyek alkalmazásával felépített rendszerben. Ezen megoldások közös jellemzője, hogy a rendszerbe épített csillapító házát meghatározott frekvenciájú és amplitúdójú rezgőmozgásra késztetik. Itt azonban a csillapító melegedése miatt még kell várni a hőegyensúly beállását, aminek következtében az ellenőrzés ideje az eredeti rendszerben végzett ellenőrzés idejéhez képest nem rövidül le lényegesen, ugyanakkor a vizsgálat pontossága és megbízhatósága romlik, s többnyire csak durva becslést eredményez. Célunk, hogy a találmányunkkal olyan eljárást és ezt megvalósító berendezést alakítsunk ki, melynek alkalmazásával lehetővé válik adott névleges geometriai méretekkel bíró lengőgyűrűs, viszkózus folyadékkal töltött torziós rezgéscsillapítók gyors, tömegszerű ellenőrzése. Feladatul tűztük ki olyan mérési eljárás kidolgozását, amelynél egyértelmű és pontos összefüggés állapítható meg az adott névleges geometriai méretekkel bíró említett típusú torziós rezgéscsillapítók csillapítási tényezője és valamely könnyen mérhető paramétere között. További feladatunkat képezi olyan mérőberendezés felépítése, amely alkalmas a mérési eljárás gyors, szakértelmet nem igénylő megvalósítására, amelynél a rezgéscsillapítók könnyen és gyorsan felszerelhetek és cserélhetők, és így a mérőberendezés tömeges mérésre legyen alkalmas. Fontos az is, hogy a mérés egyik típusánál két határérték közötti értéknél legyen a vizsgált rezgéscsillapító, „jó”-nak minősíthető, tehát határozott értékmegállapítás nélkül gyorsan szétválaszthatok legyenek a jó és rossz, selejtes rezgéscsillapítók, míg ha szükséges, számszerű és egymással összehasonlítható mérési eredményeket lehessen meghatározni. Találmányunk alapját az a felismerés képezi, hogy egy szabadságfokú torziós lengőrendszerben, amely például egy torziós tengelyből és tárcsából áll, megfelelően beépített, például a tárcsához koncentrikusan rögzített adott névleges geometriájú torziós rezgéscsillapító csillapítási tényezője és a szabadon kirezgő rendszer lengésszáma között a számunkra érdekes tartományban pontos és egyértelmű, jól mérhető, számszerűleg is jellemezhető összefüggés van. Ez abból adódik, hogy az n lengésszám jeleggörbéje a ß’ csillapítási tényező függvényében egy ß’ opt értéknél minimumot mutat, tehát a hozzátartozó nopt lengésszám az illető rendszerben a legkisebb mérhető lengésszám. A tényleges ß’ csillapítási érték mellett, ha az kisebb vagy nagyobb, mint ß’ opt, a torziós lengéscsillapító hozzátartozó lengésszáma nagyobb lesz az n opt-nál. Az egyértelműség érdekében itt még el kell döntetnünk azt is, hogy 0’ < ß’ opt - amely esetben bizonyosan selejtes darabról van szó — vagy pedig ß>ß’opt, amikor is jó darabról lehet szó. Ezen kétség eldöntésére egy másik alkalmas ellenőrzés szolgálhat, nevezetesen egy Tref referencia lengésidőt és torziós csillapítót tartalmazó rendszer tényleges első lengésének T idejét hasonlítjuk össze (amint ezt később tárgyaljuk), és az összehasonlítás alapján döntjük el a csillapító minőségét. Erre a célra egy másik - bár bonyolultabb - módszer is alkalmazható: egy másik olyan rendszerben is mérjük az illető torziós csillapítót, amely az előzőtől csak a torziós tengely rugómerevségében különbözik. Ekkor ugyanis a második rendszer lengésszám-csillapítási tényező jelleggörbéje eltér az első rendszerétől és ezen az alapon egyértelmű döntést tudunk hozni. Fentiek alapján a találmány szerinti mérési eljárást, amely lengőgyűrűs, viszkózus folyadékkal töltött torziós rezgéscsillapítók csillapítási tényezőjének gyors ellenőrzésére szolgál, az jellemzi, hogy önmagában ismert módon meghatározzuk a vizsgálandó adott névleges geometriájú torziós rezgéscsillapítókra vonatkozó megengedett ß’ min és ß’ max torziós csillapítási tényező szélső értékeket, amelyek között a torziós rezgéscsillapítók elfogadható minőségűek és megállapítjuk az összefüggést a vizsgálandó típusú torziós csillapítóval felszerelt és a rezgő tömeg változtatásával, vagy a torziós tengely rugómerevségének változtatásával hangolható egy szabadságfokú torziós lengőrendszerben egyrészt az említett csillapítási tényezők, és másrészt a szabadon kirezgő torziós lengőrendszer meghatározott kezdő amplitúdótól meghatározott amplitúdóig való lecsengésének n lengésszámai (féllengésszámai) között. A mindenkori vizsgálandó torziós rezgéscsillapítót beépítve a torziós lengőrendszerbe, a torziós lengőrendszert mindig azonos kezdő amplitúdójú torziós rezgésbe hozzuk, szabadon kirezgetjük és mérjük az előbbi meghatározás szerinti n lengésszámot (féllengésszámot), majd a megengedhető nmin és nmax lengésszám határértékek közötti n lengésszám (féllengésszám) alapján megállapítjuk a vizsgált rezgéscsillapítók jó minőségét, míg ezen határokon kívüli értékeknél selejtet állapítunk meg. A ß csillapítási tényező meghatározása például a Nestorides: „A Handbook on Torsional Vibration” (BICERA, Cambridge, 1958) c. könyv „Untuned Viscous Sheer Damper” c. fejezetében ismertetett módon történhet. Az optimális csillapítási tényezőhöz való kisebb-nagyobb viszony megállapítására eljárhatunk az előzőek szerint úgy, hogy egy újabb rendszerben is végzünk ellenőrzést, melyet úgy alakítunk ki, hogy az előzőtől csak torziós tengelyének rugómerevségében különbözik, mégpedig max. 0,5 vagy min. 2-szerese. Az optimális csillapítási tényezőhöz való kisebb-nagyobb viszony meghatározása a másik módszer szerint úgy is végrehajtható, hogy a szabad kirezgési folyamat kezdetén a tényleges periódusidőt, vagy azzal arányos mennyiséget Iß' opt időhöz hasonlítjuk, ahol T 0’ opt az ellenőrzésre alkalmazott rendszerben optimális csillapítást mutató csillapítók periódusideje vagy azzal arányos mennyiség. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65->
