Устройство для виброакустической диагностики подшипников качения

 

Изобретение относится к подшипниковой пpo ьшшeннocти, в частности к безразборной диагностике подшипников качения и подшипниковых узлов. Цель изобретения - повьш1ение качества диагностирования при одновременном действии нескольких дефектов. Устройство реализует метод анализа диагностических процессов в амплитудно-временной области. Осуществляют циклическое измерение нормированной относительно периода вращения приводного вала механизма длительности между ударными импульсами. Определяют в каждом последующем и предыдущих циклах измерения число повторяющихся длительностей. Для зтого устройство содержит последовательно соединенные датчик, фильтр, усилитель, преобразователь среднего.значения, блок сравнения, измеритель длительности, индикатор, генератор импульсов, а также последовательно соединенные . дискриминатор экстремумов и аналогоцифровой преобразователь, два блока сопряжения и аттенюатор. 1 ил, i СЛ СлЭ 00 4 О ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (Н) 4 53 А1 (50 4 (О1 М 13 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4047159/30-27 (22) 03.04,86 (46) 30,08,87, Бюл. Ф 32 (71) Специальное опытное проектноKGHcTpóêòîðñêo-технологическое бюро

СО ВАСХНИЛ (72) А,М,Зазнобин и В.А.Рихтер (53) 658.562.012,7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф"1170306, кл. G 01 М 13/04, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОАКУСТИЧЕС-

КОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к подшил" никовой промппленности, в частности к беэраэборной диагностике подшипников качения и подшипниковых узлов, Цель изобретения — повьппение качества диагностирования при одновременном действии нескольких дефектов.

Устройство реализует метод анализа диагностических процессов в амплитудно-временной области. Осуществляют циклическое измерение нормированной относительно периода вращения приводного вала механизма длительности между ударными импульсами. Определяют в каждом последующем и предыдущих циклах измерения число повторяющихся длительностей. Для этого устройство содержит последовательно соединенные датчик, фильтр, усилитель, преобразователь среднего значения, блок сравнения, измеритель длительности, индикатор, генератор импульсов, а также последовательно соединенные дискриминатор экстремумов и аналого- цифровой преобразователь, два блока сопряжения и аттенюатор. 1 ил.

1334053

Изобретение относится к подшипниковой промьпиленности и может быть использовано для безразборной диагностики подшипниковых узлов и подшипников качения, Цель изобретения — повышение качества диагностики при одновременном действии нескольких дефектов.

На чертеже приведена структурная 10 схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1, фильтр 2, усилитель 3, преобразователь 4 среднего значения, блок 5 сравнения, блок 15

6 совпадения, а также последовательно соединенные генератор 7 импульсов, измеритель 8 длительности и последовательно соединенные дискриминатор

9 экстремумов, аналого-цифро|зой пре- 20 образователь (АЦП) 10, первый блок

11 сопряжения. Кроме того, в устройство входят второй блок 12 сопряжения, анализатор 13, аттенюатор 14 и индикатор 15. Выход усилителя 3 соединен с входами дискриминатора 9 экстремумов, преобразователя 4 среднего значения и аттенюатора 14, выход которого подключен к второму входу блока 5 сравнения, выход которо 30 го соединен с вторыми входами блока

6 совпадения и второго блока. 12 сопряжения, первый вход которого под— ключен к выходу измерителя 8 длительности, а первый, второй и третий 35 выходы соединены соответственно с первым входом измерителя 8 длительности и с третьим и четвертым входами анализатора 13, первый и второй входы которого подключены соответственно 1О к второму и третьему выходам первого блока 11 сопряжения, первый и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторыми входами дискриминатора 9 экстремумов и AIJII 10, оба выхода которого подключены к первому и второму входам первого блока 11 сопряжения, третий вход которого соединен с выходом блока 6 совпадения первый вход которого соединен с вторым входом дискриминатора 9 экстремумов, вторые входы блока 6 и второго блока 12 сопряжения соединены с выходом блока 5 сравнения, а выход анализатора 13 подключен к выходу индикатора 15, Устройство работает следующим образом„

Датчик 1 устанавливают на неподвижное кольцо контролируемого подшипника качения (или корпус подшипниконого узла), а генератор 7 импульсов рядом с приводным валом машины .

В процессе работы подшипника качения электрический сигнал с выхода датчика 1 поступает на вход фильтра 2, где происходит выделение высококачественной части сигнала (в диа— пазоне 40-120 кГц), которая соответствует ударным импульсам динамического процесса. При этом составляющие сигнала, обусловленные собственными резонансными частотами подшипника и подшипникового узла машины, подавляются фильтром 2. Для обеспечения надежной работы дискриминатора 9 и преобразователя 4 среднего значения сиг— нал на выходе фильтра 2 усиливают до необходимого уровня с помощью усили,геля 3, Одновременчо в такт вращению приводного вала электрический сигнал с выхода генератора 7 в виде последовательности импульсов угловых меток поступает на второй вход измерителя 8 длительности временных интервалов, С выхода усилителя 3 электрический сигнал, пропорциональный динамическому процессу, обусловленному, например, одновременным действием трех дефектов, поступает на входы дискриминатора 9 импульсов, преобразователя 4 среднего значения и аттенюатора 14.

Дискриминатор 9 экстремумов для каждого ударного импульса определяет его амплитуду и момент экстремумов, которые подаются соответственно на первый вход АЦП 10 и первый вход блока 6 совпадения. Одновременно ударные импульсы, уменьшенные с помощью аттенюатора 14 в К раз, сравниваются в блоке 5 сравнения со средним значением, виброакустического сигнала, подаваемого на первый вход блока 5 с выхода преобразователя 4 среднего значения, Каждому факту превышения ослабленным ударным импульсом среднего значения виброакустического сигнала соответствует появление на выходе блока 5 сравнения электрического импульса, который поступает на второй вход второго блока 12 сопряжения (для формирования импульса передачи кода длительности

53

Па первом этапе организуют цпклы измерения и запоминания длительностей до каждого ударного импульса с началом отсчета от первого ударного импульса в цикле и сдвигом для следующего цикла начала отсчета до следующего ударного импульса.

На втором этапе производят анализ повторяемости длительностей между ударными импульсами каждого цикла, определение соответствующих им амплитуд ударных импульсов и формирование массивов амплитуд для каждой пов-: торяющейся длительности между ударными импульсами и принимают решение о техническом состоянии подшипника качения (подшипникового узла) .

Эти операции выполняются по заданному алгоритму в HBK анализатора !3 на основе программного управления обработкой информации с помощью микропроцессора и составных частей ИВК.

Полученный результат анализа из анализатора 13 выдается на индикатор

15 либо обобщающим показателем "Исправен-неисправен", либо в дифференцированном виде с указанием технического состояния отдельных деталей подшипника. При этом значение нормированной длительности свидетельствует о виде дефекта, а значение амплитуд и функция распределения амплитуд— о величине и характере дефекта.

Предлагаемое у-стройство повышает достоверность диагностирования при одновременном действии в подшипнике каченид нескольких дефектов, что достигается реализацией метода анализа динамических процессов в амплитудно-временной области путем циклического измерения нормированной (относительно периода вращения приводного вала механизма) длительности между ударными импульсами и определения в каждом последующем и предыдущих циклах измерения повторяющихся длительностей.

Устройство для виброакустической диагностики подшипников качения, содержащее последовательно соединенные датчик, фильтр, усилитель, преобразователь среднего значения и блок сравнения, генератор импульсов и измеритель длительности, а также индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я

13340 временного интервала в анализатор 13 и подготовки измерителя 8 длительности к очередному измерению), а также на второй вход блока 6 совпадения для подтверждения значимости момента экстремума и формирования по сигналу с выхода блока 6 сравнения через третий вход первого блока 1! сопряжения и его четвертый выход сигнала на раз- 1ð решение пуска АЦП 10. Таким образом

АЦП 10 преобразует в код амплитуду только тех ударныхимпульсов, которые превысили в заданное число раз сред- .. нее значение виброакустического сигна-15 ла. Это обеспечивает исключение избыточности без потери необходимой части информации виброакустического сигнала при изменении его амплитуды в широком динамическом диапазоне, После

20 получения кода амплитуды АЦП 10 выдает на первый вход первого блока 11 сопряжения значение этого кода, а

II на второй его вход — сигнал Конец

II преобразования, по которому формиру — ?5 ется сигнал "Сброс" на первом выходе блока 11 сопряжения, которым устанавливается в исходное положение дискриминатор 9 экстремумов путем подачи

его на второй вход дискриминатора 9. Зр

С приходом очередного ударного импульса, превысившего среднее значение по сигналу с выхода блока 5 сравнения второй блок 12 сопряжения передает код длительности между ударными импульсами с выхода блока 8 на третий вход анализатора 13 повторяемости временных интервалов, а на четвертый вход анализатора 13 с третьего выхода блока 12 сопряжения передаются коман- 40 ды управления на запись данной информации. Аналогично на первый вход анализатора 13 с второго выхода блока 11 сопряжения в такт моментам экстремумов передаются коды амплитуды 45 ударных импульсов, а на второй вход анализатора 13 с третьего выхода блока 11 сопряжения — команды управления на запись информации об амплитуде ударных импульсов.

Формула изобретения

В результате в анализаторе 13 запоминается массив отсчетов амплитуд ударных импульсов и нормированных длительностей между ними, полученный за время, равное заданному числу периодов вращения приводного вала.

После этого осушествляют анализ длительностей между ударными импульсами в два этапа.

13340

Составитель В.Пучинский

Техред М.Ходанич

Редактор А.Огар

Корректор В. Гирняк

Заказ 3957/41

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4. тем, что, с целью повышения качества диагностики при одновременном действии нескольких дефектов, оно снабжено последовательно соединенными

5 дискриминатором экстремумов аналогоцифровым преобразователем, блоком совпадения и анализатором повторяемости временных интервалов, при этом входы блока совпадения соединены 10 соответственно с вторым выходом дискриминатора экстремумов и выходом блока сравнения, а выход — c вторым входом первого блока сопряжения, второй и третий выходы которого соот- 15 ветственно соединены с вторыми входами дискриминатора экстремумов и

53 в аналого-цифрового преобразователя, вход и выход второго блока сопряжения соединены соответственно с выходом и вторым входом измерителя длительности, а вторые вход и выход соединены соответственно с выходом блока сравнения и вторым входом анализатора повторяемости временных интервалов, вход аттенюатора соединен с выходом усилителя, а выход— с вторым входом блока сравнения, при этом выход усилителя также соединен с вторым входом дискриминатора экстремумов а выход анализатора повторяемости временных интервалов — с входом индикатора.