Устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПО ВИБРАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ по авт.св. № 920393, отличающееся тем, что, с целью повышений . точности, оно снабжено последовательно .соединенными датчикомтемпературы , нормирующим преобразователем и функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NIIWNQI

РЕСПУБЛИК аа а11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕКН1 1Й КОМИТЕТ CCCP

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 920393 (21) 3626131/18-28 (22) 22.07,83 (46) 07.12.84. Бюл.Ф 45 (72) Е.И.Малаховский и: А.М.Тарнавский (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 531.717.2:621..833(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 920393, кл. G Ol Н I/00, 1982 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕК ТОВ ПО ВИБРАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ по авт.св. 11 920393, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения, точности, оно снабжено последователь но,соединенными датчикам температуры, нормирующим преобразователем н функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок.!

128123!

Изобретение относится к устройству диагностики и может быть использовано для контроля технического состояния механических объектов, подвергающихся вибрационным нагрузкам, в частности при разбалансированыи вращающихся частей, турбомашин.

По основному авт.св. N 920393 известно устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам, содержащее последовательно соединенные датчик вибрационных нагрузок, накопитель и индикатор, а также включенные между датчиком вибрационных . !5 нагрузок и входами накопителя каналы фиксации уровня вибрационных нагрузок, расположенные в порядке воз° растания фиксируемого уровня вибрационных нагрузок, каждый из которых 2б выполнен в виде последовательно соединенных входного спускового блока-, триггера и элемента совпадения, тактовый спусковой блок, вход которого соединен с входами спусковых блоков, 25 а инверсный его выход — с дополнительным входом каждого элемента совпадения; и элемент ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом элемента совпадения каждого канала, выход . его соединен с инверсными входами триггеров, а накопитель выполнен в виде двоичного счетчика; ячейки млад-! ших разрядов которого соединены . входами с: выходамн.соответствующих каналов фиксации уровня вибрационных З5 нагрузок, выход каждого триггера, за исключением первого канала фик-.. сации уровня внбрацнонных нагрузок, соединен с инверсным входом элемента совпадения. предыдущего, канала .фиксации уровня вибрационных нагру, зок (1) .

Йедостатком известного устройства является низкая точность .контроля при изменении температуры контролируемого механического объекта. На- . пример, при повышении температуры ! начиная с,определенного уровня, предел усталости металлов. снижается. Вследствие этого устройство кон- 5О троля дает точную характеристику технического состояния механического объекта только для одного значения температуры.

Целью изобретения является повы-,15. шение точности контроля в заданном диапазоне эксплуатационных температур контролируемого объекта.

Укаэанная цель до"тигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными датчиком температуры, нормирующнм преобразоватедем и функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня внбрационных нагрузок.. На фиг.1 изображена структурная схема устройства на фиг.2 — график зависимости между амплитудой и числом-циклом знакопеременных напряжений; на,фиг.3 — эпюры вибрационных нагрузок.

Устройство содержит датчик 1 ви- брационных нагрузок, последовательно; соединенные накопитель 2„ индикатор . ю

3, включенные между датчиком вибрационных нагрузок и входами накопителя 2,.каналы 41, 42,..., 4П фикса-., ции уровня вибрационных нагрузок, расположенные в порядке возрастания фиксируемого уровня вибрационных нагрузок, каждый из которых выполнен в виде последовательно соеди-.

1 ненных входного спускового блока 5, триггера 6 и элемента 7 совпадения, тактовый спусковой блок 8, вход которого соединен .со входами спусковых блоков 5., а инвереный выход — с дополнительным входом каждого элемента 7 совпадения, элемент 9 ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом элемента 7 совпадения каждого кана- ла, выход erd соединен с инверсными . входами триггеров 6; накопитель 2 выполнен в виде двоичного счетчика, ячейки !0.1, 10.2,..., 10п младших разрядов которого соединены входами с выходами соответствующих,каналов

4.1 4.2, ..., 4!i фиксации уровня вибрационных нагрузок 4.1, 4.2 ...

4!!, выход каждого триггера 6 за ис- ключением триггера первого канала

4.1 фиксации уровня вибрационных нагрузок соединен с инверсным входом элемента совпадения предыдущего канала фиксации уровня вибрационных нагрузок, кнопку ll сброса информации. Устройство содержит также датчик 12 температуры, нормирующий преобразователь 13 и фуйкциональ" ный преобразователь 14 которые образуют последовательную цепь. Выходы функционального преобразователя соединены со вторыми входами вход-.

У

123

3 1128 ных спусковых блоков 5 каналов 4.1, 4. 2-4п .

Устройство работает следующим .1 образом.

В отсутствие вибрационных нагрузок перед началом эксплуатации механического объекта накопитель 2 устанавливается в нулевое положение нажатием кнопки ll сброса информации, все входные спусковые блоки 5 10 и тактовый спусковой блок 8 заперты, на выходе триггеров 6 — логический

It !1

О . При нормальной температуре объеМта и вибрационных нагрузках с уров-: нем меньше минимального фиксируемого уровня (фиг,3 эпюра ."0") периодически открывается только тактовый блок 8, но информация в накопитель

2 не проходит, так как элементы 7 совпадения заперты напряжениями с вы- 20 хода триггеров 6.

При вибрационных нагрузках в диапазоне Ч Ч периодически открываются, помимо тактового спусковога бло-. ка 8, входные спусковые блоки 5 первого или нескольких первых каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок, соответствующих меньшим фиксируемым уровням, в результате чего срабатывают триггеры 6 тех же кана 30 лов, а на их выходе появляется логическая "1". По окончании очередной положительной полуволны вибра" ционной нагрузки.(.фиг.3} тактовый спусковой блок 8 закрывается, запре . щающий сигнал, поступающий с его инверсного выхода на дополнительные входы элементов 7 совпадения, исчезает, но выходной сигнал триггера 6 проходит через элемент 7 совпадения только в последний иэ указанных ка40 налов, так как в каждом из остальных элемент 7 совпадения закрыт по инверсному входу сигналом триггера следующего канала .

С выхода открытого элемента 7 совпадения сигнал поступает одновременно на вход соответствующей ячейки младших разрядов накопителя 2 и, на один иэ входов элемента 9 ИЛИ, выходной сигнал которого переводит все триггеры 6 в начальное. состоя-. ние, после чего устройство готово к регистрации новой положительной полуволны вибрационной нагрузки.

Следовательно, в накопителе 2 регистрируется абсолютное число импульсов с уровнем вибрационных нагрузок в чнтервале V< -:» а каждый . импульс в интервале V -V — в виде двух импульсов, в интервале V -V — в виде четырех импульсов и т.д. Одно и то же число, регистрируемое индуктором 3, характеризует одну и ту же степень износа материала машины, независимо от изменений вибрационных нагрузок в процессе счета.

Во время работы устройства. кроме уровня вибрации контролируется и температура материала механического объекта при помощи датчика 12. Сигнал датчика 12 температуры усиливается и нормализуется нормирующим . преобразователем 13, а затем подается на вход функционального преобразователя 14. Как только температура контролируемого механического объекта достигает такого уровня, при катаром начинают снижаться предел усталасти и соответственно уровни вибрации V„ при которых происходит разрушение материала за те же количест ва циклов N<, N® и т.д., то функциональный преобразователь 14 начинает выдавать на дополнительные входы входных спусковых блоков 5 аналоговые сигналы, уменьшающие уровень их срабатывания. В результате действие устройства будет определяться характеристикой б =1(N) располагаю-! щейся ниже прямой -1 (фиг.2).Если же контролируемая датчиком 12 температура увеличивается до такого предела что уровень срабатывания блоков 5 понижается до значения, определяемого характеристикой П (фиг.2), то в накопителе 2 будут регистрироваться уже все.:виброимпульсы с уровнем вибрационных нагрузок в интервале

U0-(Ч -ДЧ), где йЧ Ч<-V0, а каждый импульс в интервале (V<-ИЧ)-(V>-3Ч) в виде двух импульсов, в интервале (V>-4Ч)-(Ч4 -аЧ) - в виде четырех импульсов и т.д.

Введение в устройство канала контроля температуры контролируемых узлов механического объекта обеспечи-. вает температурную коррекцию порога срабатывания входных спусковых блоков, что позволяет более правильно производить определение количественного износа вибрирующего механического объекта, работающего в широком .температурном диапазоне.

1128123

Фиг.1

1128123

fgg 8

ЩЩ

S,7

togsÊ tang Йц Яо М toyt Kp

l6 13 20 0 28 23

ФР8. 2 Составитель А.Шман

Редактор II,Коссей Техред М.Гергель

Корректор О.Билак

Филиал ППП "Патент" ° г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9018/30 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб1, д. 4/5