Устройство для контроля технического состояния подшипников качения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1»1003119, Ф, / фя 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 06. 10. 81 (21) 3343160/18-24 (1)М Кл 3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет 07 С 3/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

t53) УДК681. 178 (088.8) Опубликовано 070383 Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания07.03.83

1

Ю.A Грудин, В.В.Альт, И.д. Бухтияров, В1 и фырЫ- -1: :"и И.В.Епифанцева

РЦ,.:.,;„- -1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Изобретение относится к технической диагностике. Оно может быть. использовано для определения технического состояния (диагностирова5 ния) подшипников, преимущественно качения, и других ротативных механизмов.

Известно устройство для диагностирования подшипников качения, содержащее датчики вибрации и анализатор вибрации, которое обеспечивает возможность контроля (,измерение и анализ) только характеристик вибрации подшипников качения (1).

Недостатком устройства является его малая точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности янляется устройство для контроля технического состояния подшипников качения, содержащее датчик вибрации, выход которого через первый усилитель соединен с входом интегратора анализатора вибрации, выход которого подключен к входам блока памяти ц компаратора анализатора нибрации, выход блока памяти которого соединен с первым входом блока регистрации (2 .

Недостатком данного устройства является то, что оно не позноляет

30 сделать достаточно достоверного вывода о техническом состоянии (исправности-неисправности ) подшипников качения при наличии скрытых развивающихся дефектов типа микротрещин, еще не вызывающих вибрации.

Цель изобретения — повышение точности определения технического состояния подшипников качения при наличии как скрытых, так и янных дефектов.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для контроля технического состояния подшипникон качения, содержащее датчик вибрации, выход которого через первый усилитель соединен с входом интегратора анализатора вибрации, выход которого подключен к входам блока памяти и компаратора анализатора вибрации, выход блока памяти которого соединен с первым входом блока регистрации, введены датчик акусти -1еской эмиссии, второй усилитель, элемент И и анализатор акустической эмиссии, который выполнен иэ последовательно соединенных интегратора и компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом компаратос1а

1003119 анализатора вибрации, датчик акустической эмиссии через второй усили,тель подключен к входу интегратора анализатора акустической эмиссии, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, третий вход которого подключен к выходу элемента И.

На фиг. 1 приведена блок-схема ,устройства; на фиг. 2 - схема выполнения анализатора вибрации, на фиг. 3 — схема выполнения анализатора акустической эмиссии.

Устройство содержит датчики 1 вибрации, датчики 2 акустической эмиссии, первые и вторые усилители

3 и 4, анализатор 5 вибрации, анализатор б акустической эмиссии, элемент И 7, блок 8 регистрации. Анализатор 5 вибрации включает в себя -ийтегратор 9, блок 10 памяти и ком- 20 паратор 11. Анализатор б акустической эмиссии состоит из интегратора 12 и компаратора 13.

Устройство работает следующим образом. 25

Сигналы вибрации подшипника и сигналы акустической .эмисс ии разрушающегося материала элементов подшипника воспринимаются датчиками 1 вибрации и датчиками 2 акустической эмиссии, с gp их выходов поступают на первые и вторые усилители 3 и 4 соответственно, а с их выходов — на входы анализатора

5 вибрации и анализатора б акустичес кой эмиссии. На входы элемента И 7 с выхоцов анализатора 5 вибрации и анализатора б акустической эмиссии поступают дискретные сигналы о выходе за допустимые пределы вибрации и акустической эмиссии, а на выходе элемента И 7 дискретный сигнал появляется только при наличии сигналов на обоих его входах и поступает нг вход блока 8 регистрации, указывая на неисправное состояние подшипника качения. Иа другой вход 45 блока 8 регистрации с выхода анализатора 5 вибрации поступает ступенчатый сигнал, характеризующий текущие значения максимумов суммарной площади импульсов вибрации в преде- 50 лах фиксированных интервалов времени, пропорциональные степени разрушения элементов подшипника. На другой вход блока 8 регистрации выхода анализатора б акустической эмиссии поступает сигнал, характеризующий суммарную площадь импул::.сов акустической эмиссии за фиксированные интервалы времени, пропорциональную интенсивности разрушения материала gp подшипника.

Информация о наличии неисправности с выхода блока 8 регистрации передается, например, на устройство управления или оператору для принятия необходимых мер.

Анализатор 5 вибрации работает следующим, образом.

C входов анализатора 5 вибрации преобразованные сигналы вибрации поступают на входы интегратора 9, с выхода интегратора 9 сигнал, пропорциональный суммарной площади импульсов вибрации за фиксированный интервал времени, поступает на вход блока 10 памяти и на вход компаратора

11. С выхода блока 10 памяти ступенчатый сигнал, характеризующий текущие значения максимумов суммарной площади импульсов вибрации в пределах фиксированных интервалов времени, поступает на выход анализатора 5 вибрации. С выхода компаратора 11 дискретный сигнал о выходе за допустимые пределы текущего значения суммарной площади импульсов вибрации поступает на другой выход анализатора 5 вибрации.

Анализатор в акустической эмиссии работает следующим образом.

С входов анализатора 6 акустической эмиссии преобразованные сигналы эмиссии поступают на вход интегратора 12, с выхода которого сигнал, пропорциональный суммарной площади импульсов акустической эмиссии за фиксированные интервалы времени, поступает на выход анализатора и на вход компаратора 13. С выхода компаратора

13 дискретный сигнал о выходе за допустимые пределы сигнала, характеризующего суммарную площадь импульсов акустической эмиссии, поступает на выход анализатора 6 акустической эмиссии.

Применение предлагаемого устройства позволит контролировать сигналы от развивающихся скрытых дефектов в подшипниках качения (микротрещин и т.п.) задолго до появления явных дефектов, вызывающих в подшипнике качения вибрацию (т.е. до появления вибрации, обусловленной появлением видимых дефектов), а также диагностировать отдельные неисправности, не вызывающие вибрации, но вызывающие появление сигналов акустической эмиссии, например изменение свойств смазки или уменьшение толщины ее слоя, что, тем самым, обеспечит воэможность проводить техническое обслуживание подшипников качения по их фактическому состоянию и, в конечном итоге, увеличить срок их службы.

Формула изобретения

Устройство для контроля технического состояния подшипников ка1003119

ВНИИПИ Заказ 1566/34 Тираж 571 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 чения, содержащее датчик вибрации, выход которого через первый усилитель соединен с входом интегратора анализатора вибрации, выход которого подключен к входам блока памяти и компаратора анализатора вибрации, выход блока памяти которого соединен с первым входом блока регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьааения точности устройства, в него введены датчик акустичес- >0 кой эмиссии, второй усилитель, элемент И и анализатор акустической эмиссии, который выполнен из последовательно соединенных интегратора и компаратора, выход которого подклю- 15 чен к первому входу элемента И, вто рой вход которого соединен с выходом компаратора анализатора вибрации, датчик акустической эмиссии .через второй усилитель подключен к входу интегратора анализатора акустической эмиссии, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, третий вход. которого подключен к выходу элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кеба И.В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М., "транспорт", 1980.

2. Краткий каталог. Измерительная, анализирующая, регистрирующая аппаратура Брюль и Къер М. B/о Машприборинторг, 1980 (прототип).