Заявленный способ основывается на механическом формировании Муарового узора, который динамически изменяется в зависимости от степени вибрации вала по любой из осей.

          Муаровый узор возникает при наложении двух периодических сетчатых рисунков. Явление обусловлено тем, что повторяющиеся элементы двух рисунков следуют с немного разной частотой и при этом накладываются друг на друга, таким образом,  что образуют промежутки.

За основу способа взят с небольшой доработкой классический эффект формирования сверхвысокоскоростного прямого  среза (пятна) гильотинными ножницами при их относительно низкоскоростном движении с учётом следующего. 

Например, угол наклона гильотинного ножа  в 0.1 градус. При поступательном движении ножа в 1 нанометр, последний  формирует так называемую “бегущую” дорожку длинной  6 мм, которую уже может визуализировать.

Используем эту особенность сверхвысокоскоростного изменения пятна реза (“бегущей” дорожки)  как маркер для низкоскоростной визуализации направления и степени вибрации исследуемого узла посредством изменения муарового рисунка.

Для этого нужно преобразовать выше указанное изменение  пятна реза (“бегущую” дорожку) в 6 мм  при чувствительности в 1 нанометр  — в движущуюся волну с помощью двух спиралей на основе ранее предложенной идеи, опубликованной ещё в 2008 году здесь:  http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9155.html .

Визуализация направления распространения вибрации при этом  в диапазоне 1 нанометр и менее становится же оптически фиксируемой с помощью предложенной системы из двух спиралей.

Техническая реализация способа выглядит следующим образом.

На диагностируемом валу или с  торца диагностируемого  вала размещаем по центру первый диск со светоотражающим рисунком плотной спирали с количеством витков — n, и количеством светоотражающих сегментов — m.

К неподвижной станине вращающегося вала крепим соосно второй диск, но уже с оптически прозрачными сегментами спирали.

Количество витков спирали второго диска n+1 по сравнению с первой.

Количество сегментов спирали второго диска — m+ 1 по сравнению с первой.

Второй диск приводится во вращение отдельным приводом со скоростью вращения диагностируемого вала.

На низкой скорости вращения производим юстировку системы — синхронизируем по скорости вращения оба диска и настраиваем местоположение второго диска строго соосно первому, чтобы при вращении всей системы муаровый рисунок как можно меньше проявлялся.

Запускаем систему для диагностики на выбранной частоте вращения.

При освещении наружного диска внешним источником будет визуализироваться динамически изменяющийся Муаровый узор, относительно  медленная степень изменения которого, и направление его изменения  будут зависеть от степени и направления  вибрации вала.

Рис. № 12.1. Муаровые рисунки

ВЫВОД:

— Чувствительность заявленного оптико-механического способа диагностики по Муаровому узору на порядок выше существующих в настоящее время способов. Визуализация направления распространения вибрации  в диапазоне 1 нанометр и менее стабильно оптически фиксируется с помощью предложенной системы из двух спиралей.

— Каждому узору  и направлению его перемещения будет соответствовать своя диагностическая характеристика в вибродиагностике.

— Компьютерным способом достаточно легко по узору и направлению его распространения определять  диагностируемые параметры.