Устройство для диагностики шарикоподшипников электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ШАРИКОПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь и усилитель, синхронизатор, счетчик,матричньй, дешифратор , блок совпадения, режимнйй переключатель, запоминающий блок, первый сумматору пороговый блок и цифровой преобразователь - указатель, блок определения вероятности дефекта подшипника, выход которого соединен с вторым выходом режимного переключателя , и блок ввода вероятности дефекта подшипника, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора , а также частотный анализатор, выход которого соединен с вторьи входом блока совпадения, а входс выходом синхронизатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, -оно снабжено параллельно включенными цепями, каждая из которых состоит из последовательно соединенных широкополосного фильтра, масштабирующего блока, ключевой схемы, первого запоминающего блока, функционального блока и второго запоминающего блока, первый вход которого соединенс вторым выходом ключевой схемы, а выход - с вторым входом функционального блока, выход i которого соединен с вторым входом масштабир5тощего блока, последовательно соединенными блоком управления, генератором электрических колебаний, генератором механических колебаний для установки на нем объекта исследования и вторым Сумматором, при этом вход широкополосного фильтра соединен с выходом усилителя, вход второго сумма тора соединен с третьим выходом чевой схемы, выход-с входом частот ного анализатора, второй выход блока управления соединен с вторыми входами ключевых , третий выход блока управления - с вторыми входами перво|го и второго запоминающих блоков це:пей .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„БО„„! !777! (51)4 С 01 М 13/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

Ю р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,„..., rg/ н ABTopcHoMv свидитнъств (2 1) 3662698/25-27 .(22) 12.08.83 (46) 07.09.85. Бюп. g- 33 (72) Л.М. Гербер, Е.И. Малыхин, В.П. Миронович, Г.Н.Никифорова, А.К.Явленский и К.Н.Явленский (71) .Ленинградский институт авиационного приборостроения и Специальное гроектно-конструкторское бюро "Укрэлектромаш" (53) 621 ° 822.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 540186, кл. С 01 М 13/04, 1977. (54) (57) УС ХРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ШАРИКОПОДШИПНИКОВ.ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь и усилитель, синхронизатор, счетчик, матричный, дешифратор, блок совпадения, режимный переключатель, запоминающий блок

Э первый сумматор, пороговый блок и цифровой преобразователь — указатель б

У лок определения вероятности дефекта подшипника, выход. которого соединен с вторым выходом режимного переключателя, и блок ввода вероятности .дефекта подшипника, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, а также частотный. анализатор

1 выход которого соединен с вторым входом блока совпадения, а вход- с выходом синхронизатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено параллельно включенными цепями, каждая из которых состоит из последовательно соединенных широкополосного фильтра, масштабирующего блока, ключевой схемы, первого запоминающего блока, функционального блока и второго запоминающего блока, первый вход которого соединен. с вторым выходом ключевой схемы, а выход -- с вторым входом функционального блока, выход и которого соединен с вторым входом мас- Е штабирующего блока, последовательно соединенными блоком управления, генератором электрических колебаний, генератором механических колебаний для установки на нем объекта исследования Я и вторым сумматором, при этом вход широкополосного фильтра соединен с выходом усилителя, вход второго сумматора соединен с третьим выходом клю- «3 чевой схемы, выход-с входом частот- 3 ного анализатора, второй выход блока управления соединен с вторыми входами М ключевых схем, третий выход блока i 3аиМ управления — с вторыми входами перво:го и второго запоминающих блоков це,пей.

77711 2

1 11

Изобретение относится к подшипниковой промьппленности и может быть преимущественно использовано для диагностики шарикоподшипников электродвигателя.

Целью изобретения является повыше ние точности измерения.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено параллельно включенными цепями, каждая из которых состоит из последовательно сое.диненных широкополосного фильтра, масштабирующего блока, ключевой схемы, первого запоминающего блока, функционального блока и второго запоминающего блока, первый вход которого соединен с вторым выходом ключевой схемы, а выход- с вторым входом функционального блока, выход которого соединен с вторым входом масштабирующего блока, последователь но соединенными блоком управления, генератором электрических колебаний,. генератором механических колебаний для установки на нем объекта исследования и вторым сумматором, при этом вход широкополосного фильтра соединен с выходом усилителя, вход второго сумматора соединен с третьим выходом ключевой схемы, выход- с входом частотного анализатора, второй выход блока управления соединен с вторьпы входами ключевых схем, третий выход блока управления — с вторы ми входами первых и вторых запоминяющих блоков.

На чертеже дана схема устройства.

Устройство содержит вибропреобразователь 1, усилитель 2, частотный анализатор 3, синхронизатор 4, счет- чик 5, матричный дешифратор 6, блок

7 совпадения, режимный переключатель 8, блок 9 определения вероятности дефекта подшипника, блок 10 ввоца вероятности дефекта подшипника, запоминающий блок 11, сумматор

12, пороговый блок 13 и цифровой преобразователь - указатель 14, 1

Выход усилителя 2, последовательно соединенного с вибропреобразова" S0 телем 1, соединен с входами параллельно включенных цепей,. каждая из которых состоит из последовательно соединенных широкополосного фильтра

15, масштабирующего блока 16, ключе- SS вой схемы 17, первого запоминающего блока 18, функционального блока 19 и второго запоминающего блока 0, S

1S

20 25

35 первый вход которого соединен с вто- рым выходом ключевой схемы 17, а выход — с вторым входом функционального блока 19, выход которого.соединен с вторым входом масштабирующего блока 16. Третьи выходы ключевых схем 17 соединены с входами второго сумматора 21, выход которого соединен с последовательно соединенными . частотным анализатором 3, блоком 7 совпадения,режимным переключателемi

8, запоминающим блоком 11, сумматором 12, пороговым блоком 13 и цифровым преобразователем — указателем

14.

Синхронизатор 4 через счетчик 5, матриgHblH дешифратор 6 соединен с вторым входом блока 7 совпадения, второй выход режимного переключателя 8 через блок определения вероятности дефекта подшипника 9 и блок 10 ввода вероятности дефекта подшипника соединен с вторым входом сумматора 12, второй выход синхронизатора 4 соединен с вторым входом частотного анализатора 3, второй выход матричного дешифратора 6 соединен с вторым входом порогового блока 13. Для обеспечения работы устройства в различных режимах служит блок 22 управления, первый выход которого через генератор 23 электрических колебаний, генератор

24 механических колебаний соединен с объектом 25 исследования, на котором устанавливается вибропреобразователь 1.

Устройство работает следующим образом.

Для повышения точности диагностики перед проведением непосредственно диагностики технического состояния исследуемого подшипника проводится определение передаточных функций (АЧХ) эталонного электродвигателя И и экспериментальной установки

W> предназначенных для измерения вибрации одиночного шарикопод" шипника на стадии проверки ега технического состояния перед сборкой электродвигателя. При определении

АЧХ электродвигателя и экспериментальной установки вибропреобразователь 1 устанавливается соответственно на корпусе электродвигателя в районе подшипниковых щитов или на экспериментальной установке и преобразует вибрации в электрические сигназ 117771 лы, которые усиливаются усилителем

2. Невращающийся электродвигатель или экспериментальная установка с неподвижным подшипником 25 механически связываются с- генератором 24 меха5 ческих колебаний, который создает вибрацию в соответствии с сигналом, поступающим на него с генератора 23 электрических колебаний. Блок 22 управления, первый выход которого соединен с генератором 23 электрических колебаний, обеспечивает создание вибрации с частотами, равными средним частотам полосы пропускания широкополосных фильтров 15. Сигналы с усилителя 2, которые пропорциональлы вибрации эталонного двигателя х р или экспериментальной установки х „ хдь 0%8Р у хэ У9м Fь х 20 где F — величина возмущающей сины, поступают на входы и параллельных широкополосных фильтров 15-, умножаются в.масштабирующих блоках 16 на коэффициенты, определяемые конструк25 тивными параметрами исследуемого обьекта, и поступают на ключевые схемы

17. Вторые входы ключевых схем соединены с вторым в>иодом блока 22 управления, по командам с которого производится подача сигнала, характеризующего Н, 6 W >, на первый вход первого запоминающего блока 18 при определении АЧХ экспериментальной установки, и на первый вход второго запоминающего блока 20 при определении АЧХ эталонного электродвигателя.

При поступлении на вторые входы первого 18 и второго 20 запоминающего блоков сигналов с третьего входа блока 22 управления, которые характе- 4О ризуют окончание работы устройства в режиме определения АЧХ и начало работы в режиме собственно диагностирования, в блоках 19 функционального преобразования определяются величины

Wós

Последние величины поступают на вторые входы масштабирующих блоков 16, коэффициент передачи которых изменяется в это же число раз при работе устройства в режиме диагностирования.

При работе в режиме диагностирования вибропреобразователь 1 измеряет вибрацию исследуемого одиночного подшипника, установленного на экспериментальную установку. Сигнал с вибропреобразователя 1 усиливается усилителем

2 и поступает на входы и параллельно

1 4 включенных фильтров 15. После умножения в масштабирующих блоках 17 на величину W, WzÄ сигналы поступают на третий выход ключевых схем 17, на вторые входы которых также поступает сигнал о переходе к режиму диагностирования. С третьих входов ключевых схем 17 сигналы поступают на сумматор 21, где осуществляется суммирование

Сигнал х в с сумматора 21, несущий информацию о техническом состоянии подшипника, установленного в двигатель,.поступает на частотный анализатор 3 ° Анализ и обработка сигнала х 8 с целью определения технологических дефектов подшипника осуществляется с помощью блоков 3-14.

Настройку час.отного анализатора

3 производят двигателем настройки, входящим в синхронизатор 4. Одновременно синхронизатор 4 выдает на счетчик 5 синхронизирующую последовательность импульсов.

Информация о состоянии счетчика 5 поступает на матричный дешифратор 6, на наборном поле которого выставляются определенные теоретические информационные частоты.

Сигнал с матричного дешифратора 6 поступает в блок 7 совпадения в том случае, когда анализатор 3 спектра настраивается на одну из информационных частот. Каждая шина матричного дешифратора 6, соответствующая определенной информационной частоте, подключается к своей схеме в блоке 7 совпадения. На вторые входы схем совпадения поступает с частотного анализатора 3 сигнал, пропорциональный амплитуде вибрации исследуемого подшипника на частоте настройки анализа тора спектра.

При одновременном появлении сигнала на обоих входах блока 7 совпадения появляется импульс, который через режимный переключатель 8, находящийся в положении "Распознавание,поступает в запоминающий блок 11. При наличии вибрации с определенной информационной частотой в запоминающем блоке 11 открывается ключ, соответствующий этой частоте, и на соответствующий вход сумматора 12 подключается

1177711

Составитель И.Баранов

Редактор В.Иванова Техред М.Надь Корректор А.Зимокосов, Заказ 5545/43 Тираж 897 - . . Подписное

ВН!ГУПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 единичное напряжение. Сумматор 12 вычисляет значение дискриминантной функции.

Значения весовых коэффициентов информационных частот определяются в блоке 9 определения вероятности дефекта подшипника и вводятся s сумматор 1-2 при работе устройства на режиме "Обучение", блоком 10 ввода вероятности дефекта подшипника. Напряжение с сумматора 12, знак которого соответствует знаку дискриминатной функции, поступает в поро" говый блок 13, в котором устанавливается наличие или отсутствие дефекта в исследуемом подшипнике, На второй вход порогового блока

13 в конце анализа импульс поступа ет с шины считывания. Если в конце анализа на входе порогового блока

13 появляется импульс, то. он фиксируется на цифровом преобразователеуказателе 14 °

l0 Предлагаемое устройство для диагностики, в отличие от известного, I позволяет определять техническое состояние подшипника с учетом его изменения при установке в электроt5 двигатель, что дает возможность увеличить точность диагностики.