CC BY
22Решетневскце чтения
L. P. Shatohina
Krasnoyarsk Institute Railroad Transport, Russia, Krasnoyarsk
S. N. Shatohin Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk
CALCULATION OF THE ELASTOMER ELEMENTS ADAPTIV HYDROSTATIC
AND AEROSTATIC BEARINGS
On the basis of the theory of elasticity with the account of volume compressibility elastomers mathematical models and final settlement formulas for definition of deformations thin elastomeric compensators of various forms applied in adaptive hydrostatic and aerostatic spindle support and spindle guide. Results of calculations well correspond to experimental data.
© maTOXHHa ft n., maTOXHH C. H., 2012
УДК. 621. 822. 61
С. М. Шевцов, С. П. Ереско
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ
Представлена схема подключения акселерометров к микроконтроллеру, имеющему восьмиканальный десятиразрядный аналого-цифровой преобразователь, рассмотрены факторы, влияющие на точность измерения и методы увеличения точности измерения.
Измерение в современной технике это очень сложный процесс, требующий выполнения ряда условий для повышения точности измерений и снижения влияния помех на конечный результат. Современные методы измерения вибрации основаны на преобразовании колебательных процессов в электрический сигнал, который усиливается и обрабатывается. Основными преобразователями являются интегральные датчики - акселерометры [1]. Рассмотрим этапы подготовки к работе системы измерения вибрации, факторы, позволяющие снизить влияние помех, и методы повышения точности измерения.
Для измерения вибрации используется десятиразрядный аналогово-цифровой преобразователь (АПЦ), который входит в состав микроконтроллера ATmega16 (URL: http://www.atmel.com/Images/ doc2466.pdf). Микроконтроллер имеет восемь каналов аналого-цифрового преобразователя. В качестве измерительного преобразователя используется трехосе-вой акселерометр производства фирмы Analog Device ADXL327 (URL: http://www.freedatasheets.com/downloads/ ADXL327.pdf), имеющий диапазон ускорения ±2g. В результате к одному микроконтроллер можно подключить только два акселерометра (рис. 1).
com
Рис. 1. Схема подключения трехосевого датчика к микроконтроллеру
Механика специальных систем
Источником опорного напряжения для аналого-цифрового преобразователя и акселерометров может быть как внутренний источник питания микроконтроллера, так и специальная микросхема питания. Опорное напряжение - один из важнейших параметров, влияющих на точность измерений, поэтому необходимо использовать специальные микросхемы, стабилизирующие напряжение питания с погрешностью ±0,05 % и меньше. Внутренний источник питания не может стабилизировать напряжение с такими параметрами. Чем стабильнее опорное напряжение, тем более точными будут измерения. Учитывая, что для питания акселерометров и АЦП используется специальная микросхема, тем не менее подключать питание к контроллеру и акселерометрам необходимо через фильтр (рис. 2).
Рис. 2. Схема фильтрации напряжения питания
Проводя измерения, мы уже заранее предполагаем, какой частоты сигнал будет измеряться. Обычно вибрация происходит в диапазоне от единиц до сотен герц, поэтому для исключения помех на измерительном канале поставим фильтр низких частот. При измерении контроллер вносит собственные шумы в полученные данные. Для исключения собственных шумов контроллера будем использовать «спящий» режим, при котором отключается вся периферия контроллера и процессор, а запись измерений производится только в регистр АЦП. По окончании измерения процессор выходит из «спящего» режима и обрабатывает результаты. Исходя из того, что измеряемая величина в определенный момент постоянная, а со временем измеряется в течение секунд, а выборка происходит с частотой 15 000 раз в секунду, можно использовать метод усреднения для увеличения точности измерения. Контроллер примет, например, 64 выборки и возьмет среднюю величину, тем самым уменьшив погрешность измерения.
Указанные выше методы позволяют увеличить точность измерения вибрации с помощью микроконтроллера ATMega16 и акселерометров ЛБХЬ327 и снизить влияние помех на результаты измерений.
Библиографическая ссылка
1. Шевцов С. М., Ереско С. П., Ереско А. С. Автоматизация процессов измерения вибрации // Механики - XXI веку : сб. докл. VII Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Братск, 2008. С. 38-42.
S. M. Shevtsov, S. P. Eresko Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
PERFECTION OF VIBRATION MEASUREMENT SYSTEM
The connection scheme accelerometers to the microcontroller having 8 channel ten digit analogue-digital converter is presented, factors measurements influencing accuracy and methods of increase in accuracy of measurement are considered.
© Шевцов С. М., Ереско С. П., 2012
УДК 532.5 : 629
А. О. Шимановский, М. Г. Кузнецова Белорусский государственный университет транспорта, Республика Беларусь, Гомель
ДЕМПФИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРАХ С ПЕРЕГОРОДКАМИ
Рассматривается метод оптимизации конструкции перегородок в резервуарах для транспортировки жидкости, который основан на максимизации диссипации энергии жидкости за один цикл ее колебаний. Выполнено компьютерное моделирование перетекания жидкости в резервуарах с перегородками различной конфигурации.
На транспорте и в ракетно-космических системах имеется необходимость обеспечения устойчивости движения технических средств, в которых имеются резервуары, частично заполненные жидкостью. Кроме того, при перетекании жидкости возникают силы и
моменты, действие которых может привести к повреждениям конструкции. Цель представленной работы -создание метода, позволяющего оптимизировать внутреннюю структуру резервуара на основе анализа диссипации колеблющейся жидкости. Традиционно
