Способ вибродиагностики подшипников качения прецизионных роторных систем и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам и способам контроля технического состояния подшипников качения прецизионных роторных систем /ПРС/ по результатам вибрационных испытаний и может найти применение в приборостроении. Цель изобретения - повышение точности и информативности виброиспытаний за счет автоматизации измерений и использования вибродиагностики на промежуточных этапах сборки. К первому выходу 2 параллельного интерфейса программируемого контроллера 1 подключен вход управления амплитудой тестового сигнала управляемого генератора 3. Ко второму выходу 4 параллельного интерфейса подключены входы управления частотой генератора 3 и исинхронного фильтра 5. Порты ввода подключены к цифровому выходу синхронного фильтра 5. Блок поворота ротора 9 соединен с третьим, портом 8 вывода параллельного интерфейса программируемого контроллера 1 и со статорной обмоткой исследуемой подшипниковой роторной системы /ПРС/. В процессе виброиспытаний автоматически измеряют амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики. ПРС при различных угловых положениях невращающегося ротора и о техническом состоянии подшипников исследуемой ПРС судят по вычисленным статистическим параметрам распределения резонансных частот и амплитуд. При этом повышается качество сборки роторных систем, сокращается время регулировки и технического контроля. 2 с.п.ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГО У

ПО

ПР

ОП

В (21) (22) (46) (71) им. (72) нин (53) (56)

M.: (54)

ШИ

РОТ

ЕГО (57) ной соб под тор цио при бре тив авто виб

ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ГКНТ СССР

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ628048/25-27

7.12.88

3.11.90. Бюл. hk 43

Ивановский энергетический институт .И.Ленийа

И.А,Кашманов, О.В.Лушин, Н.П.ДубиС.В.Черненький и Ф,Б.Огурцов

58.562.012.7(088.8) рдынцев B. M. Автоматизация матемаского описания объектов управления. ашичостроение, 1969, с. 141-143.

ПОСОБ ВИБРОДИАГНОСТИКИ ПОДНИКОВ КАЧЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ

РНЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к испытательехнике, а именно к устройствам и спом контроля технического состояния ипников качения прецизионных роых систем (ПРС) по результатам вибраных испытаний и может найти енение в приборостроении. Цель изония — повышение точности и иформаости виброиспытаний за счет атиэации измерений и использования одиагностики на промежуточных эта„„ й2„„16О8452 А1 (51)ю G 01 М 13/04 пах сборки, К первому выходу 2 параллельного интерфейса программируемого контроллера 1 подключен вход управления амплитудой тестового сигнала управляемого генератора 3. К второму выходу 4 параллельного интерфейса подключены входы управления частотой генератора 3 и синхронного фильтра 5. Порты ввода подключены к цифровому выходу синхронного фильтр 5. Блок поворота ротора 9 соединен с третьим портом 8 вывода параллельного интерфейса программируемого контроллера 1 и со статорной обмоткой исследуемой подшипниковой роторной системы (ПРС). В процессе виброиспытаний автоматически измеряют амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики. ПРС при различных угловых положениях невращающегося ротора и о техническом состоянии подшипников исследуемой ПРС судят по вычисленным статистическим параметрам распределения резонансных частот и амплитуд. При, этом повышается качество сборки роторных систем, сокращается время регулировки и технического контроля. 2 с, и 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1б08452

10

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к устройствам и способам контроля технического состояния подшипников качения прецизионных роторных систем (ПРС) по результатам вибрационных испытаний, и может найти применение в приборостроении.

Цель изобретения — повышение точности и информативности виброиспытаний подшипников ПРС за счет автоматизации процесса измерений и использования вибродиагностики на промежуточных этапах сборки.

На чертеже приведена структурная схема устройства вибродиагностики подшипников качения ПРС.

Устройство содержит программируемый контроллер 1, порт 2 вывода которого соединен с входом задания амплитуды тестового сигнала генератора 3, порт 4 вывода подключен к входам управления частотой синхронного фильтра 5 и генератора 3. Выход генератора 3 соединен с вибростендом

6 и установленной на нем роторной системой 7. Порт 8 вывода параллельного интерфейса контроллера 1 соединен с входом блока поворота ротора 9, выход которого подключен к статорной обмотке исследуемой ПРС 7, На исследуемой роторной системе 7 укреплен вибропреобразователь 10, подключенный к входу синхронного фильтра 5, цифровой выход которого соединен с портом ввода контроллера 1.

Устройство работает следующим образом, С выхода порта 8 параллельного интерфейса контроллера 1 на блок поворота ротора 9 БПР поступает последовательность импульсов, которая отрабатывается в БПР, что приводит к намагничиванию ротора

ПРС 7 и задает пространственное положение вектора поля статора. За счет взаимодействия полей статора и ротора последний, поворачиваясь, ориентируется в начальное положение, Значения резонансной частоты f><> и амплитуды сигнала отклика Ареэ при данном положении ротора обнуляются, На вход управления амплитудой генератора 3 с выхода 2 параллельного интерфейса контроллера 1 и входа задания частоты генератора 3 и синхронного фильтра 5 от порта 4 вывода контроллера подаются кодовые комбинации, определяющие соответственно амплитуду, начальную частоту тестового сигнала генератора 3, а также частоту анализа синхронного фильтра 5. С помощью вибростенда 6 и исследуемой ПРС 7 прикладывается тестовое периодическое возмущение. Сигнал отклика ПРС 7 на это возмущение с выхода вибропреобразователя 10 поступает на вход синхронного фильтра 5, где раскладывается на две ортогональные составляющие, величины которых в виде цифрового кода считываются контроллером 1 через порт ввода. По величинам ортогональных составляющих вычисляются амплитуда и фаза сигнала отклика. Изменяя частоту тестового возмущения в заданном диапазоне, получают АЧХ (ФЧХ) ПРС 7. Значение резонансной частоты оценивается по критериям максимума амплитуды или переходу фазы сигнала отклика через."т /2.

Далее от контроллера 1 через порт 8 вывода поступает последовательность импульсов, которая отрабатывается блоком поворота ротора 9, v, ротор поворачивается на фиксированный угол. Испытания повторяются до тех пор, пока тело качения опоры ротора не сделает хотя бы один полный оборот относительно оси ротора, В программируемом контроллере 1 вычисляются средние значения резонансных частот и амплитуд сигнала отклика на резонансе при разных положениях ротора, а также дисперсии. В зависимости от значений вычисленных статистических параметров делается вывод о техническом состоянии подшипников качения исследуемой ПРС 7.

Использование предлагаемых способа и устройства позволяет повысить точность и информативность диагностики опор ПРС за счет автоматизации процесса испытаний, исключения ошибок субъективного характера и использования предлагаемых методов диагностики на промежуточных. этапах сборки, где невозможны измерения спектра собственных шумов исследуемых систем.

Формула изобретения

1. Способ вибродиагностики подшипников качения прецизионных роторных систем, заключающийся в том, что измеряют вибрацию невращающегося кольца подшипника и по параметрам вибрации определяют техническое состояние подшипника, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности виброиспытаний подшипников за счет автоматизации измерений и испсльэования вибродиагностики на промежуточных этапах сборки путем измерения АЧХ при различных фиксированных положениях невращающегося ротора и вычисления статистических параметров распределения резонансных частот и амплитуд сигнала отклика на резонансе, ротор устанавливают в исходное положение, подают на исследуемую систему тестовое периодическое возмущение, раскладывают сигнал отклика на две ортогональные составляощие, одна из которых б08452, Способ по п,1, о т л и ч à ю шийся что измерения в каждом положении ра повторяют с различными амплитудастового сигнала.

Устройство для вибродиагностики ипников качения прецизионных ротем, рот ми под

Составитель В. Пучинский

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий ктор А. Козориз,Ре а з 3607 Тираж 439 Подписное

ВНЛИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгооод, ул.Гагарина. 101 син ре>к амп ют ч диа туп или угол ван> тело кра тель ски рез кли лаю под мы. азна с тестовым сигналом, другая опеет последний на угол тг /2, вычисляют итуду и фазу сигнала отклика, изменястоту тестового сигнала в заданном азоне, определяют резонан".íóþ частомаксимуму амплитуды сигнала отклика ереходу фазы сигнала отклика через л /2, поворачивают ротор на фиксироb:é угол и повторяют испытания, пока качения подшипника не сделает по ней мере один полный оборот относио ос» ротора, вычисляют статистичег араметры распределения нансных частот и амплитуд сигнала отр- на резонансе, на основе соторых дет вывод о техническом состоянии ипников исследуемой роторной систеторных систем, содержащее последовательно соединенные генератор 1естового сигнала, вибростенд с установленным на нем исследуемым обьектом, на котором укреп5 лен вибропреобразователь. выход которого подключен к входу син",ðoííoão фильтра, о т л и ч а ю щ, е е с я тем, что, с елью повышения точности и информативности виброиспытаний подшипников качения

10 прецизионных роторных систем за счет автоматизации процес.а измерений и использования методов вибродиагностики на промежуточных этапах сборки, оно снабжено программируемым контроллером, порт (5 вывода пара, лельного интерфейса которого соединен с входом задания амплитуды генератора тестового сигнала, второй порт вывода подключен к входам управления частотой генератора, а порт ввода параллельного ин20 терфейса подключен к цифровому выходу синхронного фильтра, и блоком поворота ротора, вход которого соединен с третьим портом вь.вода программируемого контроллера, а выход подключен к статорной обмот25 ке исследуемой роторной системы.