Устройство для диагностики подшипников качения

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано для диагностики подшипников качения. Цельповышение точности и надежности контроля . Сигнал с преобразователя 1 через усилитель 2 поступает на фильтр 3, вьзделяющий информативную полосу частот . С помощью дискриминатора 4 и блока 5 счета определяют общее количестгво импульсов. Детектор 6 производит индикацию уровня сигналов. Сигнал с фильтра 3 через дифференциальный амплитудный дискриминатор 7, блок 8 счета , цифроаналоговый преобразователь 9, пиковый детектор 10 поступает на индикатор 11 параметров подшипника. Регистратор 12 фиксирует амплитудное распределение сигналов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1423931 A1 (51) 4 С 01 М 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНН Й H0MHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4199274/31-27 (22) 23.02,87 (46) 15.09,88 Бюл, И 34 (71) Каунасский политехнический институт им.Антанаса Снечкуса (72) П.Б.Бамбалас, В,И.Жегас, К.M.Ðàãóëüñêèñ и В,И,Чуприн (53) 658.562.012.7(088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 676897, кл. С 01 M 13/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано для диагностики подшипников качения. Цель— повышение точности и надежности контроля. Сигнал с преобразователя 1 через усилитель 2 поступает на фильтр 3, выделяющий информативную полосу частот. С помощью дискриминатора 4 и блока 5 счета определяют общее количество импульсов. Детектор 6 производит индикацию уровня сигналов. Сигнал с фильтра 3 через дифференциальный амплитудный дискриминатор 7, блок 8 счета,цифроаналоговый преобразователь 9, пиковый детектор 10 поступает на индикатор 11 параметров подшипника.

Регистратор 12 фиксирует амплитудное распределение сигналов. 3 ил. 1423931

Изобретение относится к машино< троению и может быть преимущественно

Йспользовано для диагностики подшипников качения.

Целью изобретения является повыШение точности-и надежности контроля.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для диагностики подшипниов качения„ на фиг.2 — блок-схема ифференциального амплитудного дисриминатора и связи его с другими блоами устройства; на фиг.3 — схема

ычитания.

Устройство для диагностики подшип- 15 иков качения содержит последователь о соединенные преобразователь 1 вибоакустических сигналов, усилитель 2, ильтр 3, амплитудный дискриминатор 4 первый блок 5 счета общего количе- 20 тва импульсов, детектор 6 уровня сигалов, подключенный к выходу фильта 3, последовательно соединенные ифференциальный амплитудный дискринатор 7 с регулируемыми порогами 25 искриминации, второй блок 8 счета пульсов в узком коридоре .амплитуд, ! фроаналоговый преобразователь 9, пиовый детектор 10 и индикатор 11 параметра диагностирования подшипни- ЗО ков, регистратор 12 амплитудного распределения сигналов, подключенный к выходу цифроаналогового преобразова теля 9, К входу развертки регистра 12 подключен генератор 13 дифференциаль- », ного дискриминатора 7, который содер жит упомянутый генератор 13 линейно изменяющегося напряжения, схему 14 регулировки коридора амплитуд, сумматор 15, дискриминатор 16 нижнего уров"щ0 ня, дискриминатор 17 верхнего уровня и схему 18 вычитания, содержащую ждущий мультивибратор 19, триггер 20 и схему 21 совпадения И-НЕ. При этом к второму входу пикового детектора 10 подключен генератор 13 дифференциального дискриминатора 7, а выход первого блока счетча 5 импульсов соединен с входом сброса второго блока 8 счета импульсов в узком коридоре амплитуд.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1, например, пьезоэлектрический преобразует механические импульсы вибрации, поступающие от подшипника, в электрические сигналы, которые поступают на вход усилителя 2. Сигнал с выхода усилителя 2 подается на фильтр 3, позволяющий выделять в полосе частот от 20 .до 200 кГц наиболее информативную полосу частот сигналов от влияния факторов дефектности подшипников. Отфильтрованный сигнал поступает на детектор 6 уровня сигналов, который производит индикацию уровня, и на вход амплитудного дискриминатора 4, который пропускает все виброакустические сигналы подшипника, превышающие по амплитуде уровень собственных шумов измерительной аппаратуры. Затем сигс нал в виде импульсов поступает на. вход первого блока 5 счета импульсов, который подсчитывает общее число импульсов (XN). Одновременно с выхода фильтра 3 сигнал поступает на входы дискриминаторов 16 и 17 дифференциального амплитудного дискриминатора 7. Опорное напряжение (порог) дискриминатора 16 нижнего уровня поступает от генератора 13 линейно изменяющегося напряжения, а опорное напряжение дискриминатора 17 верхнего уровня поступает от сумматора 15, который суммирует напряжение генератора 13 и напряжение U< коридора амплитуд, задаваемое схемой 14 коридора амплитуд, например, U О, 1 У, где U — уровень сигнала по индикатору детектора 6 уровня сигналов, Таким образом, опорное напряжение дискриминатора 17 верхнего уровня равно Бельа» UgpÄ» О, 1 U.

Импульсы, выработанные дискриминатором 16 нижнего уровня, от амплитуды виброакустического сигнала поступают на схему 18 вычитания. На эту же схему поступают и импульсы, выработанные дискриминатором 17 верхнего уровня, от амплитуд сигнала, превьпнающих опорное напряжения U»„<>=

U +0,1U. Схема 18 вычитания обеспечивает получение на ее выходе числа импульсов N в узком коридоре амплитуд, равном, например, О, 10. Генератор 13 линейно изменяющегося напряжения позволяет перемещать этот коридор от минимальных до максимальных значений амплитуд, обеспечивая получение амплитудного распределения (числа импульсов N в разных коридьрах). С выхода дифференциального дискриминатора 7 импульсы N поступа- ют на вход второ о блока 8 счета импульсов, который подсчитывает число импульсов N в узком корилоре ампли3 14239 туд по всему спектру амплитуд. С выхода первого 5 блока счета импульсов . сигнал поступает на вход сброса второго блока 8 счета импульсов. Сброс блока 8 счета происходит при переполнении первого блока 5 счета, который подсчитывает общее число импульсов

7.N, поэтому на выходе второго блока 8 счета формируется число, пропорциональное отношению числа импульсов N„ в коридоре амплитуд к общему

N к. числу импульсов 7Х т.е. ,Хх

При этом схема 18 вычитания работает следующим образом. Запуск триггера 20 схемы 18 вычитания осуществляется передним фронтом импульса, выработанного дискриминатором 1б нижнего уровня, приводя триггер к "1", а задний фронт этого же импульса запускает ждущий мультивибратор 19, который вырабатывает короткий импульс длительностью 1-2 мкс постоянной амплитуды.

Задний фронт короткого импульса, выработанного ждущим мультивибратором 19, служит для возврата тригге-. ра 20 к "0".

Выходные импульсы жд фего мультивибратора 19 и триггера 20 поступают на схему 21 совпадения И-НЕ.При совпадении во времени импульсов ("1") ждущего мультивибратора и триггера на выходе схемы И-НЕ получается "0", при несовпадении - "1".Совпадение "1"

35 возможно, когда сигнал находится внутри заданного коридора амплитуд. Для счета числа амплитуд сигнала, попавших в узкий коридор, производится инвертирование "О" и "1." и подача импульсов на второй блок 8 счета. Таким образом, блок 8 счета выдает число, пропорциональное отношению числа импульсов N„ в узком коридоре амплитуд к общему числу импульсов XN по всему4 спектру амплитуд сигнала. Цифроаналоговый преобразователь 9 преобразует данные блока 8 счета в аналоговую величину для дальнейшего вывода результатов на регистратор 12 и вход пикового детектора 10. Регистратор 12, в качестве которого может быть использован осциллограф, регистрирует распределение амплитуд сигнала по узким коридорам амплитуд U „ = 0,1 U или отображает амплитудное распределение на экране для дополнительного визуального контроля состояния подшипника. Определение же значения, Ny, параметра (- — -) оценки техничесЛ кого состояния подшипника осуществляется автоматически посредством пикового детектора 10 и индикатора 11 под управлением сигнала генератора 13 линейно изменяющегося напряжения. Генератор 13 задним фронтом своего сигнала запускает ждущий мультивибратор (не п,казан) пикового детектора 10, который вырабатывает короткий импульс

l сброса пикового детектора 10 (в конце, предыдущего цикла измерения) до выходного напряжения пикового детектора, равного нухпо. Затем генератор !3 подает линейно увеличивающееся напряжение на входы дифференциального дис-- криминатора 7 (фиг.2), тем самым на вход пикового детектора 10 поступает с выхода блока 9 скачкообразно увеличивающееся напряжение. Увеличение этого напряжения .Г происходит про- еьэ порционально увеличению частоты ампН, литуд .(†--) по узким коридорам амп 2N литуд. Увеличивающимся напряжением

Ц „,„ заряжается запоминающий конденсатор (не показан) пикового детектора 10. Заряд происходит до максималь 1 к ного значения напряжения Ц „„ =(-2 — N ) „°

В дальнейшем происходит уменьшение напряжения U „„(амплитудное распре" ЯфХ деление происходит по кривой Гаусса), а пиковый детектор 10 запоминает максимальное значение U =(- — — )

Ng

Вью 1 тес ь имевшее место за данный цикл измерения параметра оценки технического состояния подшипника. Максимальное значение напряжения U „„э, пропорNp циональное (†-),. сохраняется на выходе пикового детектора 10 и на индикаторе 11 до момента появления импульса сброса пикового детектора.

Далее описанный цикл измерения (индикации) параметра оценки состояния подшипника автоматически повторяется.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность диагностирования подшипников качения, так как учитывает статистический характер виброакустических сигналов подшипников, давая значительно меньСоставитель В.Пучинский

Техред Л.Олийнык Корректор В.Романенко

Редактор И.Рыбченко

Заказ 4683/47

Подписное

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-i — »олиграфическое предприятие, г. ужгород, у . р

5 14239 ший разброс значений регистрируемого па1»аметра оценки технического состояния подшипников.

Формула изобретения,Устройство для диагностики подшип- ников качения, содержащее последоваTeJlIx Ho соединенные преобразователь ви роакустических сигналов, усилите ь, фильтр, амплитудный дискриминато и первый блок счета общего количе тва импульсов, детектор уровня сигна ов, подключенный к выходу фильтра, 15 и егистратор, о т л и ч а ю щ е е— с тем, что, с целью повышения точно ти и надежности контроля, оно

31 6 снабжено последовательно соединенными дифференциальным амплитудным дискриминатором с регулируемыми порогами дискриминации, вторым блоком счета импульсов, цифроаналоговым преобразователем и пиковым детектором, второй вход которого подключен к второму выходу генератора дифференциального дискриминатора и входу регистратора„ и индикатором, при этом вход дифференциального амплитудного дискриминатора подключен к выходу фильтра, выход первого блока счета импульсов соединен с вторым входом второго блока счета импульсов, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом регистратора.