Устройство для вибрационной диагностики механизмов периодического действия

 

Изобретение относится к вибрационной диагностике механизмов периодического действия и может быть испрльзовано в устройствах, предназначенных для оценки технического состояния механизмов. Цель изобретения - повьпиение чувствительности к зарождаюпшмся и накапливающимся дефектам путем осуществления контроля за изменением уровня шумовой и периодической составляющих вибросигнала с наработкой . В процессе эксплуатации уровни шумовой и периодической сос:тавляющих вибросигнала меняются по-разному . Контролируя величину и знак дифференциального показателя качества Ка 1 0/Pui uj n можно оперативно производить разбраковку механизмов (РП - уровень периодической составляющей вибросигнала, Р, - уровень шумовой составляющей вибросигнала ) . Но мере износа механизма отношение РП/РЩ уменьшается, а обратное ему - увеличивается. В результате показатель качества Ко уменьшается еще быстрее. При Р. Р„ показатель Кд проходит через нуль. Появление новых неисправностей приводит к быстрому уменьшению Кп в отрицательной области, что находит отобра жение на индикаторе 1 ил. (Л

C0lO3 СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5Н 4 G 01 М 7/00

ВСР " " 1 1з %

13;,,,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 40709Ь1/24-28 (22) 22,05,8Ь (4Ь) 07.03 ° 88, Бюл. И 9 (75) В.Н. Костюков (53) 620.178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1107002, кл. С 01 Н 1/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ

ДИАГНОСТИКИ МЕХАНИЗМОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к вибрационной диагностике механизмов периодического действия и может быть испрльзовано в устройствах, предназначенных для оценки технического состояния механизмов. Цель изобретения — повышение чувствительности к зарождающимся и накапливающимся дефектам путем осуществления контроля за изменением

„„SU„„1379664 А 1 уровня шумовой и периодической составляющих вибросигнала с наработкой. В процессе эксплуатации уровни шумовой и периодической составляющих виброснгнала меняются по-разному. Контролируя величину и знак дифференциального показателя качества K = Р„ /P -P /P, можно оперативно производить разбраковку механизмов (Р„ — уровень периодической составляющей вибросигнала, P — уровень шумовой составляющей вибросигнала). По мере износа механизма отношение Р„/Рш уменьшается, а обратное ему — увеличивается. В результате показатель качества К уменьшает3 ся еще быстрее. При P = Р„ показатель К проходит через нуль. Появление новых неисправностей приводит к быстрому уменьшению К в отрица2 тельной области, что находит отобра жение на индикаторе. 1 ил.

1379664

Изобретение относится к вибрационной диагностике механизмов периодического действия и может быть использовано в устройствах, предназначенных для оценки технического состояния механизмов.

Пель изобретения — повышение чувствительности к зарождающимся и накапливающимся дефектам путем псу- 10 ществления контроля за изменением уровня шумовой и периодической составляющих вибросигнала с наработкой.

На чертеже представлена блок-схема устройства 15

Устройство содержит вибропреобра,эователь 1, согласующий блок 2, управляемый нормирующий блок 3, гребенчатый фильтр 4, блок 5 фазовой автоподстройки частоты, генератор 6, 20 блок 7 выделения шумовой составляющей, блок 8 обратного преобразования, блок 9 вычитания, блок 10 измерения, индикатор 11.

Гребенчатый фильтр 4 содержит набор 12 накопительных конденсаторов, усилитель 13, резистор 14.

Вибропреобразователь 1, согласующий блок 2, нормирующий блок 3, гребенчатый фильтр 4, блоки 9 и 10 и 30 индикатор 11 образуют последовательно соединенную цепь. Подключенный к выходу согласующего блока 2 блок

5 фазовой автоподстройки соединен с входом синхронизации генератора 6.

Последний подключен к управляющему входу гребенчатого фильтра 4. По сигналам генератора 6 реализуется подключение конденсатора из набора 12 к входу усилителя 13, входом подклю- 40 ченного также к первому входу блока

7 выделения шумовой составляющей, Второй вход и выход блока 7 подключены к выходу и управляющему входу нормирующего блока 3 соответственно. 45

Вибрационный сигнал, снимаемый с выхода вибропреобразователя 1 содержит спектральные составляющие периодической части сигнала, определяемой циклическим рабочим процессом

50 и шумовую составляющую. Последняя зависит, главным образом, от появляющихся и накапливающихся дефектов, В прэцессе эксплуатации механизма уровень периодической и шумовой со55 ставляющих меняется неодинаково. Периодическая составляющая мало изменяется при изменении технического состояния механизма. Шумовая составляющая изменяется в значительно более широких пределах. В устройстве реализован контроль за изменением отношений

Рп, 1 о

Ри и их разностью

Р Рщ

Е

) Р,„Р„ где Р— уровень периодической сои ставляющеи, Р— уровень шумовой составляюМ щей, К вЂ” дифференциальный показатель качества.

УСтройство работает следующим образом.

Вибрация работающего механизма с помощью вибропреобразователя 1, установленного на его корпусе, преобразуется в электрический сигнал, который проходит предварительную фильтрацию и усиление в согласующем блоке

2 и поступает на вход нормирующего управляемого блока 3, усиление которого зависит от сигнала íà его управляющем входе и изменяется так, что мощность сигнала на управляющем входе поддерживается постоянной. Далее сигнал поступает на вход гребенчатого фильтра 4 и через резистор 14 на накопительные конденсаторы набора 12 °

Конденсаторы накапливают сегменты периодической составляющей. Последняя усиливается усилителем 13, верхняя граничная частота полосы пропускания которого выбирается меньше частоты генератора 6 для подавления коммутационных помех. Па первый вход блока 7 поступает смесь шумовой и периодической составляющих, а на второй вход, с выхода гребенчатого фильтра 4 — периодическая составляющая, Блок 7, выполненный в виде, например, дифференциального усилителя, осуществляет выделение шумовой составляющей.

Верхняя частота полосы пропускання блока 7 выбирается меньше частоты генератора 6. Шумовая составляющая усиливается и с выхода блока 7 поступает на управляющий вход нормирующего блока 3, изменяя коэффициент передачи блока 3 так, что мощность шумо. вой составляющей на выходе блока 7

1329kk64

Р Р к

P„P„

25

40 поддерживается постоянной Ввиду того, что уровень сигнала на выходе блока 7 постоянный, периодическая составляющая на выходе гребенчатого фильтра 4 пропорциональна отношению

Рп

Сигнал с выхода фильтра 4 постуШ пает на вход блока 8 обратного преобразования, который вычисляет об ш ратную величину --, Влок 9 вычитаРп ния получает сигнал, пропорциональный разности

Этот сигнал измеряется в блоке

10 измерения и отображается индикатором 11, Синхронизация генератора 6 сигналом блока 5 автоподстройки частоты дополнительно повышает чувствительность устройства при больших неисправностях механизма, а также путем исключения неблагоприятного влияния переходных процессов при настрой. ке гребенчатого фильтра 4.

Когда механизм исправен и уровень шумовой составляющей Р мал, усилие нормируюшего блока 3 велико, соответственно велико значение периодической составляющей и пропорциональP ного ей - - . Ha выходе блока 9 вычиРц тания значение К примерно равно

Рп Рщ так как -- мало. Индикатор 11

Рш Р шумовой составляющей становится равной мощности периодической Р,„ = Р„, дифференциальный показатель К> проходит через нуль и при лапьнейшем накоплении неисправностей становится отрицательным. Показания индикатора

11 меняют знак ° Появление новых неисправностей приводит к быстрому уменьшению показателя Е н отрицательной области.

При диагностике зарождающейся неисправности, когда Р„ больше Г„,, дифференциальный показатель V, положителен, При диагностике накапливающейся неисправности, когда Р„ меньше Р, дифференциальный показатель

К отрицателен. Таким образом пред1

° - у лагаемое устройство позноляет про— изводить оперативную разбраконку диагностируемых механизмов по знаку дифференциального показателя. формул а изобретения

Устройство для вибрацис нной диагностики механизмов периодического действия, содержащее последовательно соединенные вибропреобразопатель, согласующий блок, управляемый нор,мирующий блок и гребенчатый фильтр, последовательно соединенные блок фазовой автоподстройки частоты и генератор, выходом подключенный к управляющему входу гребенчатого фильтра, блок измерения и подключенный к его выходу индикатор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности к зарождающимся и накапливающимся дефектам, отображает значение К, которое существенно больше нуля. По мере изно- са деталей и ухудшения состояния меPq ханиэма показатель -- уменьшается, Ри

Рш а обратный ему показатель -- увелиPk чивается, в результате чего дифференциальный показатель К уменьшается еще более быстро. При достижении накапливающимися неисправностями такого уровня, при котором мощность оно снабжено блоком выделения шумоBoll составляющей, входами подключенным к выходам нормирующего блока и гребенчатого фильтра, а выходом — к

45 управляющему входу нормирующеro 6skoKa, последовательно соединенными блоками обратного преобразования и нычитания, входы которых подсоединены к второму выходу гребенчатого фильтра, выход

50 блока вычитания подключен к входу блока измерения, а вход блока фазовой автоподстройки частоты соединен с выходом согласующего блока

137ЧЬЬ4

Составитель А.Каратыш

Редактор 1 1.Бланар Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ Ч / J/44

Тираж 847 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