Устройство для вибродиагностики механизмов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ МЕХАНИЗМОВ, содержащее виброизмеритель1№ш преобразователь, подключенный к нему через согласующий усилитель фильтр нижних частот, подключенную к выходу последнего цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра, анализатора спектра и интегратора и индикатор, о т л ичающееся тем, что, с целью li )вьпиения точности определения дефектных узлов, оно снабжено подключенной к выходу фильтра нижних частот цепью из последовательно соединенных заграждающего синхронного фильтра, второго анализатора спектра, второго интегратора и делителя сигналов, тахометром, связываемым с контроли-. руемым механизмом, подключенным к тахометру синтезатором эталонного сигнала , выход синтезатора эталонного сигнала соединен с управляющими вхо-. дами гребенчатого и заграждающего (Л синхронного фильтров, выход первого интегратора соединен с вторым входом делителя сигналов, а индикатор подключен к выходу делителя сигналов. 4 Jib

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(53) G 01 M 13 02, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21). 3669085/25-28 (22) 29. 1 1. 83 (46) 28. 02. 85. Бюл. N 8 (72) К.А.Шестериков, Д.А. Гречинский, В. Г. Рыг алин, B .M. Арефьев и Г.А.Тагиева (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 621.831(088.8) (56) 1 . Авторское свидетельство СССР

В 693139, кл. G 01 И 13/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 868408, кл. G 01 И 13/02, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ МЕХАНИЗМОВ, содержащее виброизмерительный преобразователь, подключенный к нему через согласующий усилитель фильтр нижних частот, подключенную к выходу последнего цепь из

„„Я0„„1142747 А последовательно соединенных гре бенчатого фильтра, анализатора спектра и интегратора и индикатор, о т л ичающее с я тем, что, с целью

llзвьпиения точности определения дефектных узлов, оно снабжено подключенной к выходу фильтра нижних частот цепью из последовательно соединенных заграждающего синхронного фильтра, второго анализатора спектра, второго интегратора и делителя сигналов, тахометром, связываемым с контролируемым механизмом, подключенным к тахометру синтезатором эталонного сигнала, выход синтезатора эталонного сигнала соединен с управляющими вхо-. дами гребенчатого и заграждающего синхронного фильтров, выход первого интегратора соединен с вторым входом делителя сигналов, а индикатор подключен к выходу делителя сигналов.

1142747

Изооретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для диагностики состояния отдельных узлов машин циклического действия, в частности коробок 5 передач, коробок скоростей токарных и фрезерных станков.

Известно устройство для контроля зубчатых колес в передаче, содержащее преобразователь колебаний, полосовой фильтр, синхронный гребенчатый фильтр, заграждающий синхронный гребенчатый фильтр, преобразователь углового положения вала, синхронизатор, индикатор $1(Недостатком устройства является низкая достоверность определения де\ фекта вследствие недостаточно четкого выделения спектра сигнала исследуемого узла, 20

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для вибродиагностики механиз— мов, содержащее виброизмерительный

25 преобразователь, подключенный к нему через согласующий усилитель фильтр нижних частот, подключенную к выходу последнего цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра, анализатора спектра и интегратора и индикатор C23 °

Недостатком устройства является низкая точность определения дефектного узла в сложных механизмах, содержащих несколько пар зубчатых ко- З5 лес, обусловленная недостаточной отстройкой от неинформативных частотных составляющих сигнала.

Цель изобретения — повышение точности Определения дефектных узлов. 40

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вибродиагностики, содержащее виброизмерительный преобразователь, подключенный к нему через

coFJIacyRMqHH усилитель фильтр нижних 45 частот, подключенную к выходу последнего цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра, анализатора спектра и интегратора и индикатор, снабжено подключенной к выходу 50 фильтра нижних частот цепью из последовательно соединенных заграждающего синхронного фильтра, второго анализатора спектра, второго интегратора и делителя сигналов, тахометром, связы- 55 ваемым с контролируемым механизмом, подключенным к тахометру синтезатором эталонного сигнала, выход синтезатора эталонного сигнала соединен с управляющими входами гребенчатого и заграждающего синхронного фильтров, выход первого интегратора соединен с вторым входом делителя сигналов, а индикатор подключен к выходу делителя сигналов.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит виброизмерительный преобразователь 1, подключенный через согласующий усилитель 2 к фильтру 3 нижних частот, цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра 4, анализатора 5 спектра и интегратора 6, цепь из последовательно соединенных заграждающего синхронного фильтра 7, второго анализатора 8 спектра, второго интегратора 9 и делителя 10 сигналов. Обе цепи входами подключены к выходу фильтра 3 нижних частот. Устройство содержит также тахометр 11, подключенныч к нему синтезатор 12 эталонного сигнала.

Первый интегратор 6 подключен к второму входу делителя 10 сигналов, с выходом которого соединен индикатор 13.

Виброизмерительный преобразова ;тель 1 размещается »а контролируемом механизме 14, который может содержать несколько кинематически связанных между собой шестерен или других вращающихся элементов. Входной вал тахо— метра 11 связан с основным валом контролируемого механизма 14.

Устройство работает следующим образом.

Вибрационный сигнал контролируемоI го механизма 14 преобразуется в электрический сигнал преобразователем 1 и усиливается согласующим усилителем 2. С выхода усилителя 2 сигнал поступает на фильтр 3 нижних частот.

Отфильтрованный От высших гармоник сигнал поступает на сигнальные входы гребенчатого фильтра 4 и заграждающего синхронного фильтра 7. На управляющие входы этих фильтров поступает сигнал с синтезатора 12 эталонного сигнала, на выходы которого поступает сигнал с тахометра 11, задающий исходное значение оборотной и кратной ей частотам, и от программатора (не показан), задающего значения зубцовых и кратных им частот. В результате на выходе синтезатора 12 эталонного сигнала образуется сигнал, несущий. информацию о теоретичес1142747

Составитель 10. Петраковский

Техред С.Мигунова Корректор .Н.Король

Редактор Л.Веселовская

Заказ 708/37 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 ки возможном частотном наполнении

"идеального" узла. С выхода гребенчатого фильтра 4 сигнал поступает на вход анализатора 5 спектра. Сигнал с выхода анализатора 5 спектра, пред- 5 ставляет собой спектр эталонного сигнала, но с реальным амплитудным рас пределением. Этот сигнал через интегратор 6, на котором происходит накопление и амплитудное усреднение по множеству выборок, поступает на второй .вход делителя 10 сигналов. На первый вход делителя 10 через второй анализатор 8 спектра и второй интегратор 9 поступает сигнал с выхода за- 15 граждающего синхронного фильтра 7.

Этот сигнал содержит спектр всего сигнала, кроме составляющих эталонного спектра, которые не пропускаются фильтром 7. Сигнал с выхода делителя 10 сигналов поступает на индикатор 13. Этот сигнал представляет собой отношение интегральных значений спектра шумовых составляющих, полученных в полосах частот с централь- 25 ными частотами, соответствующими составляющим эталонного спектра, к собственно эталонному спектру и является диагностической оценкой состояния отдельных узлов или механизма в целом. Ухудшение состояния отдельных узлов механизма приводит к тому, что некоторые амплитуды детерминированных составляющих эталонного спектра возрастают. При этом, однако, образуются. боковые частоты, вызванные модуляцией, и резко возрастают ( случайные составляющие, имеющие самую различную природу. Отношение шумовых составляющих (модуляционые или случайные составляющие) к детерминированным (эталонный спектр) также возрастает.

Таким образом, устройство позволяет оценивать техническое состояние не только механизмов циклического действия в целом, но и отдельных узлов механизма, производя при этом сравнительный анализ.