priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2023-66-1-66-73pribor-33Research ArticleСПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК, ПОСВЯЩЕННЫЙ ПАМЯТИ Е. И. ЯБЛОЧНИКОВАSPECIAL ISSUE DEDICATED TO THE MEMORY OF E. I. YABLOCHNIKOVТехнологические особенности обработки поверхностей деталей пьезоэлектрического датчика вибрацииTechnological features of surface treatment of a piezoelectric vibration sensor partsЮдинС. А.YudinS. A.

Семен Алексеевич Юдин - аспирант; факультет систем управления и робототехники

Санкт-Петербург

Semyon A. Yudin - Post-Graduate Student; Faculty of Control Systems and Robotics

St. Petersburg

sayudin@itmo.ruИсаевР. М.IsaevR. M.

Расим Мирмагмудович Исаев - канд. техн. наук; служба главного технолога; начальник отдела

Санкт-Петербург

Rasim M. Isaev - PhD; Chief Technologist Service; Head of the Department

St. Petersburg

ras_man@mail.ruУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian FederationТехприборРоссияJSC TechpriborRussian Federation2023251120246616673Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/33

Рассматриваются технологические особенности изготовления пьезоэлектрические датчиков вибрации, наиболее часто используемых для измерения механических колебаний. Приведена конструкция пьезоэлектрического датчика вибрации и определены его ключевые характеристики, рассмотрены требования к шероховатости поверхности и допуску плоскостности и параллельности. Проведен анализ исследований, посвященных технологическим вопросам изготовления пьезоэлектрических датчиков вибрации. Показана необходимость разработки методики по определению рациональных технологических режимов доводочной операции.

Technological features of manufacturing piezoelectric vibration sensors, most often used to measure mechanical vibrations, are considered. Design of a piezoelectric vibration sensor is presented and its key characteristics are determined, the requirements for surface roughness and tolerance of flatness and parallelism are described. An analysis of studies on the technological issues of manufacturing piezoelectric vibration sensors is carried out. The necessity of development of a technique for determining rational technological modes of finishing operation is demonstrated.  

пьезоэлектрикпьезоэлементшероховатостьвибрацияпьезоэлектрический датчик вибрациивибропреобразовательдопуск плоскостностидопуск параллельностиотносительный коэффициент поперечного преобразованияшлифованиедоводкаpiezoelectricpiezoelectric elementroughnessvibrationpiezoelectric vibration sensorvibration transducerflatness toleranceparallelism tolerancerelative coefficient of transverse transformationgrindingfinetuningReferencesИзмерение и анализ механических колебаний / Технический центр Компании Брюль и Къер. М., 2007. 41 с.Izmereniye i analiz mekhanicheskikh kolebaniy. Tekhnicheskiy Tsentr Kompanii Bryul' i K"yer (Measurement and Analysis of Mechanical Vibrations. Brüel & Kjær Technical Center), Moscow, 2007, 41 р. (in Russ.)Шарапов В. М., Мусиенко М. П., Шарапова Е. В. Пьезоэлектрические датчики. М.: Техносфера, 2006. 632 с.Sharapov V.M., Musienko M.P., Sharapova E.V. P'yezoelektricheskiye datchiki (Piezoelectric Sensors), Moscow, 2006, 632 р. (in Russ.)Киселев Ю. В., Киселев Д. Ю., Тиц С. Н. Вибрационная диагностика систем и конструкций авиационной техники. Самара: СГАУ, 2012. 207 с.Kiselev Yu.V., Kiselev D.Yu., Tits S.N. Vibratsionnaya diagnostika sistem i konstruktsiy aviatsionnoy tekhniki (Vibration Diagnostics of Systems and Structures of Aviation Equipment), Samara, 2012, 207 р. (in Russ.)Янчин В. В. Пьезоэлектрические датчики вибрационного и ударного ускорения: Учеб. пособие. Ростов-н/Д: ЮФУ, 2008. 77 с.Yanchin V.V. P'yezoelektricheskiye datchiki vibratsionnogo i udarnogo uskoreniya (Piezoelectric Vibration and Shock Acceleration Sensors), Rostov-on-Don, 2008, 77 р. (in Russ.)Головин В. А., Каплунов И. А., Малышкина О. В. Физические основы, методы исследования и практическое применение пьезоматериалов. М.: Техносфера, 2016. 272 с.Golovin V.A., Kaplunov I.A., Malyshkina O.V. Fizicheskiye osnovy, metody issledovaniya i prakticheskoye primeneniye p'yezomaterialov (Physical Foundations, Research Methods and Practical Application of Piezomaterials), Moscow, 2016, 272 р. (in Russ.)А. с. 361723 СССР, МКИ G01P15/08. Пьезоэлектрический акселерометр / О. П. Крамаров. 1975.Certificate of authorship 361723 (USSR), G01P15/08, P'yezoelektricheskiy akselerometr (Piezoelectric Accelerometer), O.P. Kramarov, 1975. (in Russ.)Пат. 2150117 РФ, G01P15/09. Пьезоэлектрический акселерометр / Ю. С. Вусевкер, А. В. Гориш, В. П. Дунаевский, А. Е. Панич. Опубл. 27.05.2000.Patent RU 2150117, G01P15/09, P'yezoelektricheskiy akselerometr (Piezoelectric Accelerometer), Yu.S. Vusevker, A.V. Gorish, V.P. Dunaevsky, A.E. Panic, Published 27.05.2000. (in Russ.)Пат. 418800 СССР, G01P15/09. Пьезоэлектрический акселерометр / В. П. Дунаевский, И. Ф. Калюжная, Н. Т. Федорова. Опубл. 05.03.1974.Patent USSR 418800, G01P15/09, P'yezoelektricheskiy akselerometr (Piezoelectric Accelerometer), V.P. Dunaevsky, I.F. Kalyuzhnaya, N.T. Fedorova, Published 05.03.74. (in Russ.)Пат. 45704 Украина, G01P15/09. Пьезоэлектрический акселерометр / В. М. Шарапов, М. П. Мусиенко, С. В. Роттэ и др. Опубл. 15.04.2002.Patent UA 45704, G01P15/09, P'yezoelektricheskiy akselerometr (Piezoelectric Accelerometer), V.M. Sharapov, M.P. Musienko, S.V. Rotte et al., Published 15.04.2002. (in Russ.)Валетов В. А., Юльметова О. Ю. Микрогеометрия поверхности и ее функциональные свойства // Научнотехнический вестник СПбГУ ИТМО. 2008. № 48. С. 140—142.Valetov V.A., Yulmetova O.Yu. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2008, no. 48, pp. 140–142. (in Russ.)Ящерицын П. И. Повышение эксплуатационных свойств шлифованных поверхностей. Минск: Наука и техника, 1966. 384 с.Yascheritsyn P.I. Povysheniye ekspluatatsionnykh svoystv shlifovannykh poverkhnostey (Improving the Performance Properties of Polished Surfaces), Minsk, 1966, 384 р. (in Russ.)Кремень З. И., Юрьев В. Г., Бабошкин А. Ф. Технология шлифования в машиностроении. СПб: Политехника, 2007. 425 с.Kremen Z.I., Yuriev V.G., Baboshkin A.F. Tekhnologiya shlifovaniya v mashinostroyenii (Grinding Technology in Mechanical Engineering), St. Petersburg, 2007, 425 р. (in Russ.)Исаев Р. М. Влияние качества поверхностей функциональных деталей пьезоэлектрических датчиков вибрации на их эксплуатационные характеристики: Автореф. дис. … канд. техн. наук. СПб, 2017.Isaev R.M. Vliyaniye kachestva poverkhnostey funktsional'nykh detaley p'yezoelektricheskikh datchikov vibratsii na ikh ekspluatatsionnyye kharakteristiki (Influence of Surface Quality of Functional Parts of Piezoelectric Vibration Sensors on Their Operational Characteristics), Candidate’s thesis, St. Petersburg, 2017, http://fppo.ifmo.ru/?page1=16&page2=86&number_file=E023BAE9C97B17E23B203506C0E74B33. (in Russ.)Валетов В. А. О практической пригодности некоторых критериев для оценки шероховатости поверхности // Технология корпусостроения, судового машиностроения и сварки в судостроении: Сб. Л.: ЛКИ, 1978. С. 62—65.Valetov V.A. Tekhnologiya korpusostroyeniya, sudovogo mashinostroyeniya i svarki v sudostroyenii (Technology of Hull Building, Ship Engineering and Welding in Shipbuilding), Leningrad, 1978, рр. 62–65. (in Russ.)Валетов В. А., Андреев Ю. С., Цимбал И. Р. Исследование микрогеометрии трущихся поверхностей // Трибология и надежность: Сб. СПб, 2010. С. 85—92.Valetov V.A., Andreev Yu.S., Tsimbal I.R. Tribologiya i nadezhnost' (Tribology and Reliability), St. Petersburg, 2010, рр. 85–92. (in Russ.)Лишник Ю. В., Хусу А. П. Математико-статистическое описание неровностей профиля поверхности при шлифовании. М.: Изд-во АН СССР, 1954.Lishnik Yu.V., Khusu A.P. Matematiko-statisticheskoye opisaniye nerovnostey profilya poverkhnosti pri shlifovanii (Mathematical and Statistical Description of Surface Profile Irregularities During Grinding), Moscow, 1954. (in Russ.)Маталин А. А. Шероховатость поверхности деталей в приборостроении. М.: Машгиз, 1949.Matalin A.A. Sherokhovatost' poverkhnosti detaley v priborostroyenii (Surface Roughness of Parts in Instrumentation), Moscow, 1949.Шлезингер Г. Качество поверхности. М.: Машгиз, 1947. 284 с.Schlesinger G. Kachestvo poverkhnosti (Surface Quality), Moscow, 1947, 284 р. (in Russ.)Хусу А. П., Виттенберг Ю. Р., Пальмов В. А. Шероховатость поверхностей. М.: Наука, 1975. 344 с.Khusu A.P., Wittenberg Yu.R., Palmov V.A. Sherokhovatost' poverkhnostey (Surface Roughness), Moscow, 1975, 344 р. (in Russ.)Isaev R. M., Andeev Y. S., Vasilkov S. D. Effect of method for treatment of the functional surface of a piezoelectric vibration sensor on its sensitivity // Procedia Engineering. 2017. Vol. 176. P. 96—106.Isaev R.M., Andeev Y.S., Vasilkov S.D. Procedia Engineering, Elsevier, 2017, vol. 176, рр. 96–106.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.