Способ виброакустической диагностики зубчатых передач

 

Изобретение относится к контролю технического состояния механизмов зубчатых передач и отдельных зубчатых колес. Цель изобретения - увеличение точности и оперативности диагностирования. Способ заключается в том, что с контролируемого зубчатого колеса снимают виброакустический сигнал работающей зубчатой передачи 1, а также опорный сигнал с датчика 8 оборотов, выделяют колебания, соответствующие собственной частоте колебаний парциального контура, образованного зубьями колес передачи, находящимися в зацеплении, и измеряют отклонение собственной частоты колебаний парциального контура для каждого зуба, находящегося в однопарном зацеплении, от среднего значения собственной частоты колебаний парциального контура, определенной для нескольких зубьев. По отклонению запомненных ранее значений от средних судят о техническом состоянии зубчатой передачи и виде дефекта. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 С 01 И 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267748/.24-28 (22) 24.06.87 (46) 30.09.89. Бюл. Н 36 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.Н.Зелик, Ю.Н;Рузанов и А.И.Астапенко (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1359696, кл. G 01 M 7/00, 1985. (54) СПОСОБ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к контролю технического состояния механизмов зубчатых передачи и отдельных зубчатых колес. Цель изобретения — увеличение точности и оперативности диаг ностирования. Способ заключается в

ÄÄSUÄÄ 1511613 А 1

2 том, что с контролируемого зубчатого колеса снимают виброакустический сигнал работающей зубчатой передачи 1, а также опорный сигнал с датчика 8 оборотов, выделяют колебания, соответствующие собственной частоте колебаний парциального контура, образованного зубьями колес передачи, находящимися в зацеплении, и измеряют отклонение собственной частоты колебаний парциального контура для каждого зуба, находящегося в однопарном зацеплении, от среднего значения собственной частоты колебаний парциального контура, определенной для нескольких зубьев. По отклонению запомненных ранее значений от средних судят о техническом состоянии зубчатой передачи и виде дефекта. 5 ил.

С:

3 15116

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к контролю технического состояния зубчатых передач, и может быть использовано при их виб5 роакустической диагностике, например, для обнаружения повреждений зубьев зубчатых колес.

Цель изобретения — увеличение точности и оперативности диагностирова- 10 ния.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 — диаграммы и характеристики сигналов U 1 — 15 U 9 на фиг.3 и 4 — фрагменты А и В (показанные на фиг.2) для сигналов

U 10 — U 12 в увеличенном масштабе времени; на фиг.5 — форматы данных в цифровой форме для фрагментов А и В 20 соответственно.

Устройство для осуществления предлагаемого .способа содержит зубчатую передачу 1 с контролируемым зубчатым колесом, последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь 2 виброакустического сигнала, фильтр 3, ограничитель 4 амплитуды сигнала, частотный детектор 5, неискажающую RC-цепь 6, усилитель-ограни- 30 читель 7, датчик 8 оборотов зубчатой передачи 1, последовательно соединенный с логическими элементами И 9 и 10, один из входов логического элемента

И 9 связан с выходом усилителя-ограничителя 7, а один из входов логичес.кого элемента И 10 связан через усилитель-ограничитель 11 с выходом фильтра 3, вычислительный блок 12, индикатор 13, дифференцирующие RC-, щ ячейки 14 и 15, соответственно соеди— ненные через инверторы 16 и 17 с вычислительным блоком 12.

Способ осуществляют следующим образом. 45

Виброакустический сигнал зубчатой передачи 1 при помощи первичного измерительного преобразователя 2 преобразуется в электрический сигнал. Электрический сигнал (сигнал U,10 на фиг.3 и фиг,4) фильтруется фильтром 3, ограничивается по амплитуде ограничителем 4 и детектируется по частоте детектором 5, при этом выделяется сигнал Б 1 модулирующей функции, торого при помощи RC-цепи 6 исключается постоянная составляющая (сигнал

2 на фиг.2) и формируется усилите.лем-ограничителем 7 последователь.:остb импульсов функции (сигнал П 3 на фиг.2). Цикл работы устройства задается датчиком 8 оборотов, формирующим импульс U 4,,длительность ко- торого равна периоду оборотной частоты одного из колес зубчатой передачи

1. При совпадении сигналов U 3 и U 4 на входах логического элемента И 9 на его выходе формируется сигнал U 5 ограниченной импульсной последовательности, в котором длительность каждого импульса равна половине периода сигнала Б 2 (частоты зацепления зубьев), а длительность последовательности равна длительности импульса U 4. Импульс U 4 и каждый из импульсов U 5 ограниченной последовательности дифференцируются RC-ячеиками 14 и 15 и инвертируются инверторами 16 и 17 соответственно, получая при этом импульсные сигналы U 6 и U 8 и U 7 и U 9 соответственно. Одновременно из отфильтрованного сигнала U 10 (фиг.3 и фиг,4) при помощи усилителя-ограничителя 11 формируют импульсную последовательность U 11.

При совпадении сигналов U 5 и П 11 на входах логического элемента И 10 на его выходе формируется ограниченная импульсная последовательность

U 12, длительность которой равна половине периода модулирующей функции

1, а количество импульсов пропорционально частоте сигнала U 10, т.е. частоте парциального контура. Синхронизация вычислительного блока

12 при этом и передача в него информации осуществляется следующим образом. Положительным импульсом U 6 (фиг,2) включается режим готовности.

Положительные импульсы U 8 записываются в первый приемный счетчик блока 12, в дальнейшем код записанного числа этих импульсов служит адресной частью входного слова данных в цифровой форме (фиг.5). Количество импульсов последовательности U 12 записывается во второй приемный счетчик, образуя код данного. Импульсы

9 используются для переноса слова данных в оперативную память вычислительного блока 1.2 и очищения второго приемного счетчика, а импульс U 7 свидетельствует об окончании процедуры снятия данных и дает разрешение на их обработку. В процессе обработки находят среднее значение данных измерения, а на основе анализа вели-.

1511613

U7

U9 чин отклонений запомненных значений от среднего значения делают заключение о техническом состоянии зубчатой передачи. Результаты отображаются на индикаторе 13.

В результате выполняемой последовательности операций и с учетом полученной в процессе контроля информации достигается возможность оперативно и точно определить конкретный зуб, имеющий дефект, и вид дефекта.

Формул а и э о б р е т е н и я

Способ виброакустической диагностики зубчатых передач, заключающийся в том, что виброакустический сигнал с помощью первичных измерительных преобразований преобразуют в электрический сигнал, который затем фильтруют и ограничивают по амплитуде, выделяют функцию, модулирующую сигнал по частоте, и формируют импульсы, равные по длительности времени оборота контролируемого колеса зубчатой передачи, отличающийся тем, ,что, с целью увеличения точности, раэрешающей способности и оперативности диагностирования, из модулирующей функции путем исключения постоянной составляющей, последовательного усиления и двухстороннего ограничения формируют последовательность импульсов, длительность которых равна половине периода частоты зацепления зубьев, соответствующего однопарному зацеплению, затем выделяют последовательность импульсов функции, огра15 ниченную по времени оборота контролируемого зубчатого колеса, из которой путем заполнения импульсами от.фильтрованного сигнала выделяют последовательности импульсов сигнала, 3Q преобразуют их в цифровую форму и запоминают, после чего определяют среднее значение последовательностей импульсов сигнала и по отклонению запомненных значений от среднего су25 дят о техническом состоянии зубчатой передачи. и я

Адрес

Банные

Врагиня A о о а а о и 1 а о o i а о

5a

Составитель A. Винокуров

Техред И. Верес Корректор Л.Патай о

Редактор А,Ренин

Заказ 5894/4Q Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

i13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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