Устройство для оценки технического состояния механизма с зубчатыми колесами

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ОЦЕНКИ. ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ MEXAHM3№i С ЗУБЧАТЬИИ КОЛЕСАМИ, содержащее преобразователи угла поворота начального и конечного звеньев механизма , блок измерения кинематической погрешности, входы которого соединены с выходами преобразователей угла поворота, синхронный накопитель , входы которого соединены с преобразователем угла поворота начального звена и блоком измерения кинематической погрешности, блок обработки, связанный с синхронным накопителем, отличают еес я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, оно снабжено вибродатчиком, устанавливаемым на корпусе механизма, усилителем, вход которого соединен с выходом вибродатчика, вторым синхронным накопителем, первый вход которого подключен к выходу усилителя , второй вход - к выходу преобразователя угла поворота начального звена, датчиком крутящего момента , устанавливаемым на конечном звене механизма, датчиком температуры , располагаемым на корпусе механизма, блоками измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры. входы которых соединены соответственно с выходами преобразовг еля угла поворота начального звена, датчика крутящего момента, датчика температуры, блоками сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами блоков измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры , приводным двигателем, кинематически связанным с начальным звеном механизма, механизмом нагружения , располагаемым на конечном звене механизма, радиатором, устанав3 ливаемым на корпусе механизма, блоками управления частотой вращения, (Л управления крутяьдим моментом и управления температурой, входы которых связаны соответственно с выходами блоков сравнения частоты вращения , сравнения крутящего момента и сравнения температуры, а выходы соответственно с приводным двигателем , с механизмом нагружения и радиатором, блоком согласования, входы которого подключены соответственно к выходам блоков измерения частоты вращения, измерения крутящего момента, измерения температу;ры , первому и второму выходам бло ка обработки, а выходы - к входам блоков сравнения частоты вра1цения, сравнения крутящего момента, сравнений температуры, измерения кинематической погрешности, первого и второго синхронных накопителей, а выход второго синхронного накопителя соединен с входом блока обработки , блоком регистрации и воспроизведения информации, вход которого сое;динен с выходом блока обработки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11), 3(5Ц 0 01 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3533213/25-28 (22) 21,.12.82 (46) 07.03.84. Вюл. М 9 (72). Э.F. Вулгаков, В.Г. Василенко, В.В. Голованов и В.И. Микулович (53) 531.717.2:621.833(088.8) (56) 1. Лвторское свидетельство СССР гг 672532, кл. 0 01 М 13/02, 1979.

2. Лвторское свидетельство СССР гг 932215, кл. 0 01 В 7/28, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ.

ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХЛНИЗМЛ С

ЗУБЧЛТЬМИ КОЛЕСЛМИ, содержащее преобразователи угла поворота начального и конечного звеньев механизма, блок измерения кинематической погрешности, входы котороro соединены с выходами преобразователей угла поворота, синхронный накопитель, входы которого соединены с преобразователем угла поворота начального звена и блоком измерения кинематической погрешности, блок обработки, связанный с синхронным накопителем, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, оно снабжено вибродатчиком, устанавливаемым на корпусе механизма, усилителем, вход которого соединен с выходом вибродатчика, вторым синхронным накопителем, первый вход которого подключен к выходу усилителя, второй вход — к выходу преобразователя угла поворота начального звена, датчиком крутящего момента, устанавливаемым на конечном звене механизма, датчиком температуры, располагаемым на корпусе механизма, блоками измерения частоты вращения, измерения крутящего моглента и измерения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами преобразов<- еля угла поворота начального звена, датчика крутящего момента, датчика температуры, блоками сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами блоков измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры, приводным двигателем, кинематически связанным с начальным звеном механизма, механизмом нагружения, располагаемым на конечном звене механизма, радиатором, устанавливаемым на корпусе механизма, блоками управления частотой вращения, управления крутящим моментом и управления температурой, входы которых связаны соответственно с выходами блоков сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, а выходы . соответственно с приводным двигателем, с механизмом нагружения и радиатором, блоком согласования, входы которого подключены соответственно к выходам блоков измерения частоты вращения, измерения крутящего момента, измерения температу;ры, первому и второму выходам бло:ка обработки, а выходы — к входам блоков сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента, сравнения температуры, измерения кинематической погрешности, первого и второго синхронных накопителей, а выход второго синхронного накопителя соединен с входом блока обработки, блоком регистрации и воспроизведения информации, вход которого соединен с выходом блока обработки.

1078241

Изобретение относится к машино". строению, а именно к средствам контроля механизмов с зубчатыми колесами.

Известно устройство для оценки технического состояния механизма

5 с з у бч атыми колесами, содержащее вибродатчик, усилитель, блок обработки, последовательно соединенные между собой (13.

Недостатками этого устройства являются ограниченная функциональная возможность и низкая точность, так как оценивается только амплитуда вибрации и не оценивается показатель кинематической и дина- 15 мической погрешности зубчатого механизма.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для оценки технического 20 состояния механизма с зубчатыми колесами, содержащее преобразователи угла поворота начального и конечного звеньев механизма, блок измерения кинематической погрешности, входы которого соединены с выходами преобразователей угла поворота, синхронный накопитель, входы которого соединены с блоком измерения кинематической погрешности и преобразователем угла поворота начального звена, блок обработки, связанный с синхронным накопителем P2 ).

Недостатком этого устройства являются его ограниченные функциональные возможности, связанные с трудностью измерения кинематической и динамической погрешности зубчатого механизма в его рабочих условиях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устрой- 40 ства.

Эта цель достигается тем, что для оценки технического состояния механизма с зубчатыми колесами, содержащее преобразователи угла поворота начального и конечного звеньев механизма, блок измерения кинематической погрешности, входы которого соединены с выходами преобразователей угла поворота, синхронный накопитель,50 входы которого соединены с преобразователем угла начального звена и блоком измерения кинематической погрешности, блок обработки, связанный с синхронным накопителем, снабжено 55 вибродатчиком, устанавливаемым на корпусе механизма, усилителем, вход которого соединен с выходом вибродатчика, вторым синхронным накопителем, первый вход которого подклю- 60 чен к выходу усилителя, второй вход — к выходу преобразователя угла поворота начального звена, датчиком крутящего момента, устанавливаемым на конечном звене механиэ- 65 ма, датчиком температуры, располагаемым на корпусе механизма, блоками измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами преобразователя угла поворота начального звена, датчика крутящего момента, датчика температуры, блоками сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами блоков измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры, приводным двигателем, кинематически связанным с начальным звеном механизма, механизмом нагружения, располагаемым на конечном звене механизма, радиатором, устанавлиВаемым на корпусе механизма, блоками управления частотой вррщения, управления крутяших моментом и управления температурой, входы которых связаны соответственно с выходами блоков сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, а выходы — соответственно с приводным двигателем, с механизмом нагружения и радиатором, блоком согласования, входы которого подключены cooTветственно к выходам блоков измерения частоты вращения, измерения крутящего момента, измерения температуры, первому и второму выходам блока обработки, а выходы — к входам блоков сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента, сравнения температуры, измерения кинематической погрешности, первого и второго синхронных накопителей, а выход второго синхронного накопителя соединен с входом блока обработки, блоком регистрации и воспроизведения информации, вход которого соединен с выходом блока обработки.

На чертеже изображена структурная схема устройства для оценки технического состояния механизма с зубч атыми коле сами .

Устройство содержит преобразователи 1 и 2 угла поворота начального и конечного звеньев контролируемого механизма 3, блок 4 измерения кинематической погрешности, входы которого соединены с выходами преобразователей 1 и 2 угла поворота, синхронный накопитель 5, входы которого соединены с преобразователем

1 угла поворота начального звена и блоком 4 кинематической погрешности, блок б обработки, связанный с синхронным накопителем 5, вибро датчик 7, устанавливаемый на корпусе механизма 3, усилитель 8., вход которого соединен с выходом вибро1078241

15

Блок б обработки по заданной программе задает режим работы механизма 3, установленного на стенде.

Режим задается с помощью блоков

21-2 3 управления частотой вращения приводного двигателя 18, управления крутящим моментом механизма 19 нагружения н правления температурой

65 датчика 7, второй синхронный накопитель 9, первый вход которого под-, ключен к выходу усилителя 8, второй вход — к выходу преобразователя 1 угла поворота начального звена, датчик 10 крутящего момента, устанавливаемый на конечном звене механизма 3, датчик 11 температуры, располагаемый на корпусе механизма

3, блоки 12-,14 измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами преобразователя 1 угла поворота начального звена, датчика 10 крутящего момента, датчика 11 температуры, блоки 15-17 сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, входы которых соединены соответственно с выходами 20 блоков 12-14 измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры, приводной двигатель 18, кинематически связанный с начальным звеном механизма 3, 25 механизм 19 нагружения, располагае-. мый на конечном звене механизма 3, радиатор 20, устанавливаемый на корпусе механизма 3, блоки 21-23 управления частотой вращения, управления крутящим моментом и управления температурой, входы которых связаны соответственно с выходами блоков 15-17 сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения температуры, а выходы соответственно .с приводныи двигателем 18, механизмом 19 нагружения и с радиатором 20, блок 24 согласования, входы которого подключены соответственно к выходам блоков

12-14 измерения частоты вращения, измерения крутящего момента, измерения температуры, первому и второму выходам блока б обработки, а выходы — к входам блоков 15-17, 4 срав- 45 нения частоты вращения, сравнения к крутящего момента, сравнения температуры, измерения кинематической погрешности первого и второго синхронных накопителей 5 и 9, а выход 50 второго синхронного накопителя 9 соединен с входом блока б обработки, блок 25 регистрации и воспроизведения информации, вход которого соединен с выходом блока б обработки.

Устройство работает следующим

:образом. радиатора 20. Эти параметры контролируют с помощью преобразователя

1 угла поворота начального звена и датчиков 10 и 11 крутящего момента и температуры блоков 12-14 измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры и блоков 15-17 сравнения частоты вращения, сравнения крутящего момента и сравнения темйературы.

С выходов преобразователей 1 и 2 угла поворота, установленных на меха низме 3 с зубчатыми колесами, получают, используя блок 4 измерения кинематической погрешности зубчатых передач механизма 3. С помощью вибродатчика 7 получают вибрационный сигнал, возбуждаемый зубчатыми колесами, усиливают его усилителем

8. Сигналы с выходов усилителя 8 и блока 4 получения кинематической погрешности подают на входы синхронного накопителя 5 и синхронного накопителя 9, где осуществляют путем синхронного накопления выделение периодических составляющих кинематической погрешности и вибрационного сигнала с периодами вращения отдельного зубчатого колеса механизма 3. Режим получения кинематической погрешности, синхронного накопления задают по программе блоком 6 обработки через блок 24 согласования. Для синхронизации взятия выборок используют сигнал с частотой, пропорциональной частоте вращения начального звена, который получают путем преобразования скrнала с преобразователя 1 угла поворота. Импульсы синхронизации следуют через фиксированные углы поворота отдельных зубчатых колес и служат для синхронизации начала выделения кинематической погрешности и вибрационного сигнала, которое может осуществляться как одновре менно, так и последовательно. Выде- ленные периодические составляющие кинематической погрешности и вибрационного сигнала содержат только те гармонические составляющие, которые кратны частотам вращения отдельных зубчатых колес. Эти периодические составляющие обрабатывают с помощью блока 6 обработки и устанавливают для данного режима работь связь вибраций с кинематической погрешностью, характеризующей состояние зубчатых колес. Информацию об установлении связи накапливают в блоке 25 регистрации и воспроизведения °

В эксплуатации получают с помощью вибродатчика 7 вибрацнонный сиг. нал с корпуса механизма 3 с зубчатыми колесами, установленного на иэделии, усиливают этот сигнал уси1078241

Составитель Б. Афонский

Редактор Т. Кугрышева ТехредЛ.Коцюбняк Корректор И. Эрдейи

Заказ 928/33 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 лителем 8 н- подают этот сигнал на синхронный накопитель 9. Используя для синхронизации взятия выборок сигнал с преобразователя 1 Угла поворота начального звена, выделяют периодические составляющие вибра. ционного сигнала с периодами вращечия отдельных зубчатых колес механизма. О помощью блока 6 обработки выделяют полученные периодические составляющие вибрационного сигнала в соответствии с режимами работы механизма 3. Информацию о работе механизма 3 получают с помощью преобразователя 1 и датчиков 10 и 11 момента температуры блоков 12-14 и измерения частоты вращения, измерения крутящего момента и измерения температуры и блока 24 согласования. Таким образом, по ранее установленной на стенде связи кинематическай погрешности и .вибраций, информация о которой хранится в блоке 25 регистрации и воспроизведения информации, в эксплуатации с помощЬю блока 6 обработки оценивается кинематическая погрешность зубчатых колес механизма 3, харак10 теризующая их состояние.

Использование изобретения позволит обнаружить дефекты отдельных зубчатых колес механизмов в различных условиях как на стенде, так н

15 в эксплуатации на различных стадиях их возникновения и предотвратить разрушение объектов, в которых встроены эти механизмы.