Устройство для прогнозирования ресурса электромеханических систем

 

Изобретение относится к области машиностроения. Цель изобретения - повьшение точности прогнозирования ресурса электромеханических систем. Устройство содержит блок режимного переключения, испытательный стенд, вибропреобразователь, анализатор спектра, датчик информативного параметра , измеритель, источник питания стенда и таймер, В него дополнительно введены датчик скорости, измери- .тель скорости, коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, злектронно-вычислительная машина, цифропечатающее устройство, программируемый генератор, первичный преобразователь и блок оценки интенсивности изнашивания . При работе устройства в электронно-вычислительную машину поочередно вводятся сигналы вибрации, интенсивности изнашивания, скорости и величины информативного параметра в номинальном режиме и при воздействии ускоряющего фактора. По этим величинам вычисляется коэффициент ускорения. Вычисления производятся перед каждым п;иклом ускоренных испытаний . По окончании испытаний в электронно-вычислительной машине синтезируется регрессионная зависимость для коэффициента ускорения и информативного параметра и исходя из заданного предельного значения информативного параметра пр огнозируется остаточный ресурс электромеханической системы. 1 ил. .С S (Л СП со 00 сд QO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

„SU„„1359859 (51) 4 Н 02 K 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И д ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3935635/24-07 (22) 22. 07. 85 (46) 15, 12.87. Вюп. 11 46 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) А, В. Метельский, В. П. Миронович, М. И. Сосновский и А. В, Ступин (53) 621.313.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 903730, кл. G 01 М 13/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 721696, кл. G 01 M 13/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

РЕСУРСА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к области машиностроения. Цель изобретения— повышение точности прогнозирования ресурса электромеханических систем.

Устройство содержит блок режимного переключения, испытательный стенд, вибропреобраэователь, анализатор спектра, датчик информативного параметра, измеритель, источник питания стенда и таймер. В него дополнительно введены датчик скорости, измеритель скорости, коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, электронно-вычислительная машина, цифропечатающее устройство, программируемый генератор, первичный преобразователь и блок оценки интенсивности изнашивания. При работе устройства в электронно-вычислительную машину пооче» редно вводятся сигналы вибрации, интенсивности изнашивания, скорости и величины информативного параметра в номинальном режиме и при воздействии ускоряющего фактора. По этим величинам вычисляется коэффициент ускорения, Вычисления производятся перед каждым циклом ускоренных испытаний, По окончании испытаний в электронно-вычислительной машине синтезируется регрессионная зависимость для коэффициента ускорения и информативного параметра и исходя из заданного предельного значения информативного параметра прогнозируется остаточный ресурс электромеханической системы. 1 ил.

1359859

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для определения и прогнозирования параметров надежности электромеханических систем, например электродвигателей, зубчатых приводов.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности прогнозирования ресурса электромеханических систем.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для прогнозирования ресурса электромеханических систем

4 содержит последовательно электрически соединенные источник питания стенда 1, блок 2 режимного переключения и испытательный стенд 3, вибропреобразователь 4, закрепленный на испытуемом объекте, установленном на испытательном стенде 3, последовательно электрически соединен с виброизмерителем 5, анализатором 6 спектра, вторым входом коммутатора 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

8, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 9 и цифропечатающее устройство (ЦПУ) 10. На валу испытуемого объекта установлен датчик !1 скорости, последовательно электрически соединенный с измерителем 12 скорости и первым входом коммутатора 7, Первичный преобразователь 13 установлен вблизи или непосредственно в зоне контакта взаимодействующих поверхностей (зона зацепления, опора испытуемого объекта) и последовательно электрически связан с блоком 14 оценки интенсивности изнашивания и третьим входом коммутатора 7. На испытуемом объекте установлен датчик 15 информативного параметра, последовательно электрически соединенный с измерителем 16 и четвертым входом коммутатора 7, к пятому входу которого подключен второй выход ЭВМ 9, третий выход которой соединен с входом программируемого генератора 17, подключенного к второму входу анализатора 6 спектра, а четвертый выход — с первым входом блока 2 режимного переключения. Второй выход блока 2 режимного переключения соединен с тайме,ром 18, подключенным к третьему входу блока .2 режимного переключения, третий выход которого соединен с вторым входом ЭВМ 9.

В качестве источника питания стен" да l и испытательного стенда 3 используется вибростенд любого типа.

В предлагаемом устройстве могут быть

5 применены также следующие стандартные приборы: в качестве вибропреобразователя 4 — вибропреобразователь,например, типа КД-29, в качестве виброиэмерителя 5 — виброизмеритель, например, типа 11000, в качестве анали- затора спектра 6 — анализатор типа

С4-48, в качестве программируемого генератора 17 — генератор сигналов типа ГЗ- 1!О, В качестве датчика 1 1 скорости и измерителя скорости 12 могут быть использованы, например, преобразователь и измеритель неравномерности

20 вращен

Интенсивность изнашивания может . быть оценена методом поверхностной активации. В этом случае в качестве первичного преобразователя 13 и блока 14 оценки интенсивности изнашивания применяется стандартный комплекс измерения, включающий датчик ) -излучения, представляющий собой блок .газоразрядных счетчиков типа ВС-4, и пересчетный прибор, например, типа ПСТ-100, Устройство работает следующим образом, Перед началом измерений в 3BN 9 вводится время, соответствующее нара35 ботке испытуемого объекта в ускоренном режиме испытаний, При нажатии кнопки "Измерение" на блоке 2 режимного переключения с источника питания стенда 1 подается напряжение питания на испытательный стенд 3. На испытуемый объекг начинает действовать ускоряющий фактор, Одновременно с блока 2 режимного. переключения подается задержанный на 0,5 — 2 мин

45 сигнал на включение ЭВМ 9 в режим измерений, В режиме измерений ЭВМ 9, управляя коммутатором 7, с помощью

АЦП 8 производит опрос всех информационных каналов, Канал вибрации виб50 ропреобразователь 4 — вибропреобразователь 5 — анализатор 6 спектра, переключаемый программируемым генератором 17, управляемым ЭВМ 9, дает информацию о динамических нагрузках в зоне контакта взаимодействующих поверхностей, Датчик 11 скорости и измеритель 12 скорости измеряют относительную скорость скольжения кон3 13598 тактирующих поверхностей. Первичный преобразователь 13 и блок 14 оценки . интенсивности изнашивания производят оценку величины интенсивности изнашивания взаимодействующих поверхностей, Датчик 15 информативного параметра и .измеритель 16 измеряют величину информативного параметра, по которому оценивают техническое состояние испытуемого объекта, По 10 окончании цикла измерений при воздействии ускоряющего фактора из

ЭВМ 9 в блок 2 режимного переключения поступает сигнал на включение испытательного стенда 3 и аналогич- 15 ный цикл измерений повторяется в номинальном режиме работы объекта (без воздействия ускоряющего фактора), По окончании измерений ЭВМ 9 вычисляет коэффициент ускорения для данного 2р времени наработки и ресурс объекта в эксплуатационном режиме и выводит результаты вычислений на печать с помощью ЦПУ 10, Нажатием кнопки "Испытания" на блоке 2 режимного. переклю- 25 чения запускается таймер 18, форми рующий сигнал включения питания испытательного стенда 3,, и проводятся ускоренные испытания объекта. По окончании этапа испытаний таймер 18 -30 выдает сигнал в блок 2 переключения на выключение стенда 3 и процедура измерений и вычислений повторяется, Для прогнозирования остаточного ресурса испытуемого объекта по окончании испытаний ЭВМ 9 синтезирует регрессионные зависимости для коэффициента ускорения и информативного параметра и по заданному предельному значению информативного параметра выпол-4О няет прогноз выводом его на печать.

Устройство позволяет оценивать с высокой точностью и достоверностью. использованный ресурс электромеханических систем в эксплуатационных 45

59 условиях по результатам их ускоренных испытаний, Повышение точности и достоверности достигается за счет учета при вычислении коэффициента ускорения характера взаимодействия (по каналу скорости) и свойств контактирующих поверхностей (по каналу интенсивности изнашивания). Кроме того, предлагаемое устройство дает возможность прогнозировать остаточный ресурс изделий с помощью регрессионных зависимостей для коэффициента ускорения, вычисляемого поэтапно ЭВМ, и измеряемого поэтапно информативного параметра (например, зазора в опорах или зубчатом зацеплении, вибрационных характеристик и .т.п.), Прогнозирование остаточного ресурса позволяет сохранить до половины ресурса системы. формула изобретения

Устройство для прогнозирования ресурса электрамеханических систем, содержащее испытательный стенд, источник питания стенда, блок режимного переключения, вибропреобразователь, выход которого соединен через виброизмеритель и анализатор спектра с одним входом электронно-вычислительной машины, к другому входу которой через измеритель подсоединен выход датчика информативного параметра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности прогнозирования ресурса, оно снабжено измерителем и датчиком скорости и блоком оценки интенсивности изнашивания с первичным преобразователем, при этом выходы измерителя скорости и блока оценки интенсивности изнашивания соединены с входами электронно-вычислительной машины.

1359859

Составитель А, Кузьмин

Техред М.Дидык

Корректор Н. Король

Редактор А. Огар

Заказ 6161/54 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4