Способ определения работоспособности подшипникового узла и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для определения работоспособности подшипниковых узлов в собранных и работающих машинах. Цель изобретения - увеличение числа одновременно контролируемых подшипниковых узлов без электрической связи с ними. Способ заключается в пропускании магнитного потока через подшипниковый узел и измерении его магнитного сопротивления . Магнитное поле возбуждают в общем для всех контролируемых узлов магнитопровода в дискретном спектре частот. В каждом из контролируемых узлов вьщеляют магнитное поле на одной из частот этого спектра, преобразуют его в магнитное поле со смещенной частотой. По величине отраженного сигнала судят о работоспособности подшипникового узла. Устройство содержит обмотку, установленную на общем магнитопроводе, проходящем через контролируемые узлы, и подключенную к генератору высокой частоты. Последний выполнен перестраиваемым по частоте. В каждом из подшипниковых узлов на магнитопроводах установлены резонансные колебательные контуры, связанные между собой через детектор и фильтр. Для разных подшипниковых узлов контуры настроены на разные частоты. Такое вьтолнение позволяет повысить надежность контроля работающих машин путем одновременного диагностирования нескольких подшипниковых узлов. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л 4 О) со со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (51) 4 С 01 и 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1307273 (21) 4186593/25-27 (22) 26.01.87 (46) 30.03.89. Бюл. Ф 12 (75) 10.Ф. Учаев (53) 658.562.012.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1307273, кл. G 01 М 13/04, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПОДНИПНИКОВОГО УЗЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЛ(ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для определения работоспособности подшипниковых узлов в собранных и работающих машинах. Цель изобретения — увеличение числа одновременно контролируемых подшипниковых узлов беэ электрической связи с ними. Способ заключается в пропускании магнитного потока через подшипниковый узел и измерении его магнитного сопротивления. Магнитное поле возбуждают в общем для всех контролируемых узлов

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для определения работоспособности подшипниковых узлов в собранных и работающих машинах.

Цель изобретения — увеличение числа одновременно контролируемых подшипниковых узлов беэ электрической связи с ними.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации способа; на магнитопровода в дискретном спектре частот. В каждом из контролируемых узлов выделяют магнитное поле на одной из частот этого спектра, преобразуют его в магнитное поле со смещенной частотой ° По величине отраженного сигнала судят о работоспособности подшипникового у-эла. Устройство содержит обмотку, установленную на общем магнитопроводе, проходящем через контролируемые узлы, и подключенную к генератору высокой частоты.

Последний выполнен перестраиваемым по ча" òîòå. В каждом иэ подшипниковых узлов на магнитопроводах установлены резонансные колебательные контуры, связанные между собой через детектор и фильтр. Для разных подшипниковых узлов контуры настроены на разные частоты. Такое выполнение позволяет повысить надежность контроля работающих машин путем одновременного диагностирования нескольких подшипниковых узлов. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

2 фиг. 2 — схема соединения фильтров на подшипниковом узле.

Способ определения работоспособности подшипниковог0 узла осуществляется следующим образом.

В процессе испытаний подшипниковых узлов в них создают переменное магнитное поле путем возбуждения общего для всех контролируемых узлов 1 магнитопровода 2 с помощью первой обмотки 3. Указанное магнитное поле

1469379 возбуждают в дискретном спектре. частот. Распространяющуюся по магнитопроводу 2 электромагнитную волну посредством первичных колебательных

5 контуров 4 выделяют в каждом из контролируемых узлов 1 на одной из частот указанного спектра, детектируют принятый сигнал, формируют из него импульсы, которыми возбуждают посредством вторичных колебательных контуров э, н строенных на другие частоты, общий магнитопровод 2, в котором принимают распространяющийся по нему сигнал. Измеряют амплитуду принятого сигнала. Вследствие того, что сигнал проходит дважды через соответствующий контролируемый узел, магнитное сопротивление которого увеличивается при износе подшин. Амплитуда при- 20 нимаемого сигнала по мере износа подшипникового узла уменьшается.

Сравнивают измеренную амплитуду принятого сигнала с заданным эталонным значением, а по величине разности 25 между этими значениями амплитуды судят о степени износа подшипникового узла.

Устройство для определения работоспособности подшипникового узла 30 содержит первую обмотку 3, установленную на общем магнитопроводе 2, проходящем через все контролируемые подшипниковые узлы 1. На каждом из узлов 1 установлен первичный колебательный контур 4, включающий вторую обмотку 6 и первую емкость 7, детектор 8, импульсный фильтр в виде второй емкости 9 и резистора 10, а также вторичный колебательный контур 5, 0 включающий третью обмотку 11 и третью емкость 12. Колебательные контура путем подбора соответствующих емкостей и индуктивностей обмоток настроены на разные частоты для разных контролируемых узлов 1 и для разных колебательных контуров для одних и тех же узлов 1. Генератор 13 высокой частоты подключен к первому входу ключа 14, второй вход которого подключен к выходу генератора 15 импульсов, подключенному также к синхронизирующему входу осциллографа

16, сигнальный вход которого подключен к выходу приемника 17, вход которого подключен к четвертой обмотке 18, установленной на общем магнитопроводе 2. Генератор 13 высог ой частоты имеет управляющий вход 19 для перестройки его по частоте. Выход ключа 14 соединен с первой обмоткой 6.

Устройство работает следующим образом. о

По управляющему входу 19 генератор 13 высокой частоты настраивается на одну из частот, на которую настроен первичный колебательный контур 4 одного из узлов 1. Импульсы от генератора 15 импульсов открывают ключ

14 и запускают развертку осциллографа 16. Сигнал от генератора 13 высокой частоты проходит через ключ 14 и возбуждает посредством первой обмотки 3 в магнитопроводе 2 электромагнитную волну, которая распростраГ няется по магнитопроводу и достигает всех контролируемых узлов 1, возбуждая при этом только в одном из них первичный колебательный контур 4.

Сигнал от последнего выпрямляется детектором 8 и сглаживается второй емкостью 9. Далее через резистор 10 сигнал в виде импульса поступает на вторичный колебательный контур 5, где возбуждаются колебания на другой частоте. Этот сигнал проходит через подшипники узла 1 и наводится в магнитопроводе 2, по которому распространяется и наводится в четвертой обмотке 18. Сигнал четвертой обмотки

18 поступает на вход приемника 17, где селектируется по частоте и усиливается, а с его выхода — на сигнальный вход осциллографа 16, где измеряется амплитуда принятого сигнала.По величине этой амплитуды и ее отклонению от заданного значения определяют степень износа узла 1.

Частоты дискретного спектра выбираются таким образом, чтобы фильтры в разных подшипниках могли бы быть физически настроены на восприятие только одной из частот дискретного спектра. Такими частотами с учетом смещения на величину несущей f могут быть частоты f k = f + К 10 кГц, где К вЂ” целое число, равное числу контролируемых подшипников.

Пример . Частота f = 1 мГц; число контролируемых подшипников

10; частоты дискретного спектра

900; 910, 920 кГц, ..., 1 мГц, 1010 кГц, ..., 1100 кГц, амплитуда излучаемого (возбуждаемого в магнитопроводе) сигнала 10 В; при коэффициенте поглощения, равном 100 ампли14б туда принимаемого сигнала равна

О, 1 В; при износе подшипников магнитное сопротивление узла изменяется на 10-507.. допустим, что при износе магнитное сопротивление составило 107, тогда изменение амплитуды принимаемого сигнала составит 0 01 В, что вполне приемлемо для приема, например, транзисторными приемниками. С учетом введения ограничителей в приемнике, обеспечивающих пропускание только изменения амплитуды, и коэффициента усиления в приемнике, равном 1000, изменение амлитуды сигнала на экране осциллографа 16 составит

10 В.

Изобретение позволяет увеличить число одновременно контролируемых подшипниковых узлов без электрической связи с обмотками, устанавливаемыми в этих узлах, что способствует повьппению надежности контроля. формула изобретения

1. Способ определения работоспо-. собности подшипникового узла по авт.ся. Р 1307273, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью увеличения числа контролируемых узлов, магнитное поле возбуждают в общем для всех контролируемых узлов магнитопроводе в дискретном спектре частот, в каждом из контролируемых узлов выделяют магнитное поле на одной из частот этого спектра, преобразуют его в магнитное поле на другой частоте, смещенной относительно указанного спектра, которое возбуждают в общем магнитопроводе, принимают

9379 6 этот сигнал, измеряют его амплитуду и сравнивают с заданным значением, а по величине отклонений заданного и измеренного значений амплитуды на соответствующих частотах судят о работоспособности подшипниковых узлов.

2. Устройство для определения работоспособности подшипникового узла, содержащее первую обмотку, установленную на общем магнитопроводе, проходящем через контролируемые подшипниковые узлы, подключенную к генератору высокой частоты, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в устройство введены ключ, генератор импульсов, осциллограф, приемник, а в каждом из подшипниковых узлов на участках магнитопроводов, связанных с общим магнитопроводом через подшипники, установлены последовательно соединенные первичный колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных

25 второй обмотки и первой емкости, детектор, импульсный фильтр, содержащий вторую емкость и резистор, вторичный колебательный контур, включающий параллельно соединенные третью

gp обмотку и третью емкость, а также четвертая обмотка, установленная на общем магнитопроводе, причем генератор высокой частоты подключен к первому входу ключа, второй вход

35 которого подключен к выходу генератора импульсов, соединенному также с синхронизирующим входом осциллографа, сигнальный вход которого подключен к выходу приемника, вход которого

4р соединен с четвертой обмоткой, а выход ключа подключен к первой обмотке.

1469379

Составитель В. Пучинский

Редактор И. Сегляник Техред N. Ходанич Корректор И. Муска алкая 1351/48 Тираж 788, Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101