Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Анализ динамических характеристик сложных объектов с использованием оборудования «Висом»

Shapka.jpg

Смоленское предприятие «Висом» производит оборудование и программное обеспечение для вибрационных испытаний, сбора и анализа данных. За время своей работы компания выполнила более 1500 поставок на предприятия России, в страны ближнего зарубежья, в научно-исследовательские институты и университеты.

Предприятие «Висом», г. Смоленск

Visom.jpg

скачать pdf >>


Многоканальная модульная аппаратная платформа ВС-407М

При проектировании, разработке и производстве больших и сложных конструкций – например, спутников, газотурбинных двигателей, авиаконструкций, корпусов судов – большое внимание уделяется исследованию их динамических свойств. В этих целях долгое время применялось оборудование американских, японских и немецких фирм, чья продукция не имела отечественных аналогов. Однако в 2020 го­ду предприятие «Висом» завершило разработку модульной аппаратной платформы ВС-407М, которая сегодня полностью замещает иностранные многоканальные системы.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Сбор и анализ данных с применением ВС-407М

Система является флагманским продуктом предприятия и решает широкий круг задач:
- обеспечивает синхронный сбор данных по большому количеству каналов;
- управляет вибрационными испытаниями всех видов;
- позволяет подключать тензодатчики и различные ви­ды вибропреобразователей;
- имеет возможность аварийного останова;
- позволяет работать в широком частотном и амплитудном диапазонах.

Оборудование совместимо с пакетами программного обеспечения VisProbe SL и VisAnalyser, которые являются собственной разработкой предприятия «Висом». С помощью этого ПО можно:
- проводить все виды вибрационных испытаний, в том числе их комбинации и многостендовые испытания;
- просматривать данные в числовом и графическом виде;
- осуществлять все необходимые ви­ды анализа: спектральный, долеоктавный, модальный, тахоанализ и др.;
- использовать опции ограничения уровня вибрации и предстартовой проверки установки;
- выполнять расчеты для определения характеристик объекта: собственных частот, формы собственных колебаний конструкции;
- выводить информацию о результатах измерения в графическом ви­де, создавать 3D-модели;
- формировать отчеты о проделанных испытаниях.

Система гибко настраивается под задачи пользователей и модифицируется по принципу конструктора: есть три исполнения корпуса ВС-407М – на 3, 4 и 10 модулей (рис. 2). Каждый модуль содержит от 4 до 8 каналов: входные, выходные, для тензодатчиков (рис. 3).

Ris_2.jpg

Рис. 2. Исполнения корпуса ВС-407М на 3, 4 и 10 модулей


Ris_3.jpg

Рис. 3. Типы модулей ВС-407М


Типы модулей ВС-407М

ВС407А3 – комбинированный модуль аналогового ввода для измерения напряжения постоянного и переменного то­ка или заряда по восьми программно настраиваемым независимым каналам;

ВС407Т1 – тензометрический модуль аналогового ввода для статодинамических измерений по восьми независимым каналам с возможностью
подключения полномостовых, полумостовых и четвертьмостовых датчиков;

ВС407У1 – модуль аналогового вывода для воспроизведения напряжения постоянного и переменного то­ка управляющих сигналов по четырем независимым каналам.

Приборы объединяются между собой, благодаря че­му система масштабируется до 1024 входных каналов и настраивается под задачи клиента. Для удобства систему можно устанавливать в стойку 19 дюймов (по ГОСТ Р МЭК 60297), она совместима с электродинамическими, сервогидравлическими и сервоэлектрическими вибростендами.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Система, установленная в стойку 19 дюймов


Типы датчиков, подключаемых к ВС-407М

По измеряемому параметру:
- измерения ускорения, перемещения, скорости, деформации, си­лы, температуры;
- измерения деформации (тензодатчики полно-, полу-, четвертьмостовые);
- любые другие (можно вводить собственные единицы).

По типу подключения:
- зарядовые, ICP, TEDS;
- датчики с линейным выходом по напряжению.

Прибор входит в Государственный реестр средств измерений под номером 86258-22. Межповерочный интервал – 3 го­да. Технические характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики ВС-407М

Tab_1.png


Возможности модального анализа

Многоканальная модульная система ВС-407М позволяет собирать данные по 1024 каналам и с помощью программного обеспечения выполнять расчеты для определения модальных характеристик объекта: собственных частот, форм собственных колебаний конструкции.

Возможна обработка двух типов данных:
- записи сигналов управляющего воздействия и сигналов отклика в хо­де возбуждения широкополосной случайной вибрацией;
- записи снятой с объекта частотной характеристики при возбуждении синусом или с помощью модального молотка.

Программное обеспечение экспериментального модального анализа обеспечивает:
- вибрационное возбуждение объекта испытания с помощью вибростендов или модального молотка и сбор данных отклика в контрольных точках;
- расчет частотных характеристик – FRF (рис. 5);
- поиск и расчет параметров колебательных мод;
- построение геометрической модели объекта испытания;
- визуализацию форм собственных колебаний объекта испытания на найденных собственных частотах.

Ris_5.jpg

Рис. 5. Расчет частотных характеристик при модальном анализе

Программное обеспечение можно установить как на ОС Mic­ro­soft, так и на Astra Linux. Все последующие обновления поставляются бесплатно.


Где применяется ВС-407М

Авиакосмическая отрасль

Предприятия корпорации «Роскосмос» внедрили СУВ ВС-407М для сбора и анализа данных вибрации при испытаниях аппаратов, спутников и деталей конструкции в целях получения и обработки информации для летной квалификации данных объектов.

В частности, «Уральский завод гражданской авиации» применял систему для сбора данных и анализа состояния двигателей, редукторов, деталей, узлов и агрегатов, а также во время конструкторских работ по созданию самолетов для местных и региональных воздушных линий.

Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского проводит испытания элементов авиационной техники и различных летательных объектов на устойчивость к вибрации, возникающей во время полета. Прибор используется в хо­де экспериментальных исследований для разработки новых типов летательных аппаратов и других видов авиационной техники.

Ведущая авиастроительная компания России «Иркут» применяла ВС-407М для анализа данных при производстве и испытаниях авиационной техники различного назначения.

Предприятия концерна ОДК используют ВС-407М при сборе тензометрической информации в хо­де статических и динамических испытаний.


Судостроение

Предприятия одного из российских концернов в области судостроения применяют ВС-407М для проведения модального анализа, сбора данных при научных исследованиях, проектировании, изготовлении, испытаниях автоматизированных систем для подводных лодок и надводных кораблей, атомных ледоколов, гражданских судов, глубоководных аппаратов.


Вертолетостроение

Предприятия, входящие в холдинг «Вертолеты России», применяют продукцию «Висом» для виброобследования воздушных судов и частей их конструкций в различных условиях эксплуатации. Возможности экспериментального модального анализа востребованы при проектировании и конструкторской разработке; алгоритмы статистического, спектрального и тахоанализа обеспечивают поиск источников вибрации и их устранение.


Автомобилестроение

Система используется в многостендовых испытаниях, модальном анализе и в испытаниях сложных объектов в грузовом и легковом автомобилестроении согласно ГОСТ Р, ГОСТ РВ, MIL-STD, DIN, ISO и другим стандартам.


Конструкторские бюро, НИИ, вузы

Прибор применяется в МАИ, НГТУ, Академии Росатома, МЭИ, МГТУ им. Н. Э. Баумана, ВНИИМ им. Д. И. Менделеева, технопарке «ЦАГИ», различных НИИ и высших учебных заведениях страны. В вузах, где есть лаборатории «Висом», оборудование применяется для проведения научных исследований и обучения студентов (рис. 6, 7).

Ris_6.jpg

Рис. 6. ВС-407М в лаборатории «Висом»


Ris_7.jpg

Рис. 7. Системы ВС-407М успешно эксплуатируются на предприятиях России и ближнего зарубежья, в НИИ и вузах

Многофункциональная платформа ВС-407М – универсальное решение для испытания сложных объектов на устойчивость к вибрации, а также для сбора и анализа данных, поэтому список отраслей для применения системы не является конечным и постоянно расширяется.


Заключение

Предприятие располагает уникальными знаниями и опытом, которыми делится на научных конференциях, семинарах, вебинарах, в рамках деловых программ на профильных выставках (авиасалон МАКС, форум «Армия», международные выставки Testing&Control и «ЭкспоКонтроль»).

Также предприятие «Висом» предлагает услугу «Удаленные испытания», в хо­де которой пользователь может управлять вибростендом и системами по заданным им параметрам в режиме реального времени через удаленный рабочий стол.

Подробнее о представленных решениях можно узнать у специалистов компании по контактным данным, приведенным ниже.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 4(106)_2023

Предприятие «Висом», г. Смоленск,
тел.: +7 (4812) 777-001,
e-mail: info@visom.ru,
сайт: visom.ru