Устройство для оценки технического состояния механизма с зубчатыми колесами

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к средствам контроля механизмов с зубчатыми колесами. Изобретение позволяет определять относительное положение звеньев механизма, число циклов пересопряжения их зубьев в каждый момент времени работы, устанавливать связь фаз зацепления с соответствующими им участками кривых кинематической погрешности, сигналов вибраций и тензосигналов. Устройство содержит системы регулирования и управления режимами работы, системы измерения кинематической погрешности, вибраций и тензометрирования. Оно дополнительно снабжено блоком определения текущего относительного положения звеньев механизма. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s 6 01 В 7/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (I0CIlATEHT CCCP) т = -"=ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ„„, пятнами, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4905967/28 (22) 17.12.90 (46) 07.07.93. Бюл. М 25 (71) Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова (72) Э,Б.Вулгаков, В.Г.Василенко, В.В.Голованов, В.И.Микулович и С.В,Сергеев (56) Авторское свидетельство СССР

f4 932215, кл. С 01 В 7/28, 1982.

Авторское свидетельство СССР

O 1078241, кл. 6 01 В 7/28, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИ.ЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЗМА С

ЗУБЧАТЫМИ КОЛЕСАМИ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам контроля мехаИзобретение относится к машиностроению, а именно к средствам контроля механизмов с зубчатыми колесами.

Цель изобретения — расширение информативности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства оценки технического состояния механизма с.зубчатыми колесами; на фиг. 2 — структурная схема блока определения текущего относительного положения звеньев механизма с зубчатыми колесами.

Устройство для оценки технического состояния механизма с зубчатыми колесами (фиг. 1) содержит импульсные преобразователи угла поворота 1 и 2, установленные соответственно 1 — на ведущем и 2 — на ведомом звеньях этого механизма и снаб„„5U ÄÄ 1825967 А1 низмов с зубчатыми колесами. Изобретение позволяет определять относительное положение звеньев механизма, число циклов пересопряжения их зубьев в каждый момент времени работы, устанавливать связь фаз зацепления с соответствующими им участками кривых кинематической погрешности, сигналов вибраций и тенэосигналов. Устройство содержит системы регулирования и управления режимами работы, системы измерения кинематической погрешности, вибраций и тензометрирования. Оно дополнительно снабжено блоком определения текущего относительного положения звеньев механизма. 2 ил. женные выходами высокочастотных и одиночных импульсов на оборот, блок 3 получения сигналов кинематической погрешности отдельных участков кинематической цепи механизма, связанный с блоком 4 управления, обработки и отображения через блок 5 связи. Входы блока 3 соединены с выходами импульсных преобразователей 1 и 2. Устройство содержит вибропреобразователи 6, установленные на корпусе механизма, выходы которых через согласующие усилители

7 соединены с входами аналого-цифровых преобразователей 8, блок 9 регулирования частоты в направлении вращения механизма, блок 10 регулирования крутящего и тормозного моментов внешних валов механизма, переключатель 11 привод-на1825967

55 груэка. блок 12 регулирования температуры масла, связанные с блоком 4 управления, обработки и отображения информации через устройство 13 связи. Устройство включает расположенные на звеньях механизма датчики 14 деформации, связанные через устройство 15 съема информации, усилители 16, аналого-цифровые преобразователи

17 и блок 18 связи с блоком 4 управления, обработки и отображения информации, блок 19 определения текущего относительного положения звеньев механизма, связанный двухнаправленной шиной приема-передачи информации с блоком 4 управления, обработки и отображения, а его два входа связаны с выходом сигнала направления вращения привода блока 9 регулирования частоты вращения механизма и с выходом одиночного импульса импульсного преобразователя угла поворота ведущего звена 1, Блок 19 определения текущего относительного положения звеньев механизма (фиг. 2) содержит инвертор 20, вход которого соединен с выходом сигнала направления вращения ведущего вала механизма блока регулирования частоты и направле-ния вращения, четыре 21 — 24 двухвходовые логические схемы И, первые входы первой

21 и третьей 23 из них связаны с выходом инвертора 20, е первые входы второй 22 и четвертой 24 из них связаны с входом инвертора 20, вторые входы первой 22 и второй 23 связаны с выходом одиночного импульса на оборот импульсного преобразователя 1 угла поворота ведущего звена механизма.. Блок 19 содержит также реверсивный счетчик 25, суммирующий и вычитающий входы которого связаны соответственно с выходами первой 21 и второй 22 двухвходовых логических схем И, а вход установки которого в исходное состояние связан с первым выходом схемы 26 связи с блоком 4 управления и схему 27 сравнения кодов, один иэ входов которой связан с выходом реверсивного счетчика 25 и с первым входом схемы 26 связи с блоком

4 управления и первым входом схемы 28 сравнения кодов, а выход совпадения которой связан со вторыми входами третьей и четвертой 24 двухвходовых логических схем

И. Вторые входы схем сравнения 27 и 28 связаны, соответственна, с информационными выходами регистров памяти 29 и 30, входы которых связаны со вторым и третьим выходами схемы 26 связи с блоком 4 управления. Кроме того, блок 19 содержит два счетчика 31 и 32, счетный вход первого из которых 31 связан с выходом третьей 23 двухвходовой логической схемы И, а второго из них 32 связан с выходом четвертой 24 логической схемы И, установочные входы счетчиков 31 и 32 связаны соответственно с четвертым и пятым выходами схемы 26 связи с блоком 4 управления, обработки и отображения информации, а выход совпадения схемы 28 сравнения кодов связан с входом схемы 26 связи с блоком 24 управления, обработки и отображения информации.

Устройство работает следующим образом.

Блок 4 управления, обработки и отображения информации по заданной программе задает режим работы механизма, установленного на стенде. Режим задается и контролируется с помощью блока 9 регулирования частоты и направления вращения и блока 10 регулирования крутящего и тормозного момента переключателем 11 привод-нагрузка блока 12 регулирования и поддержания температуры масла. Блок 4управления, обработки и отображения информации устанавливает с помощью блока 19 определения текущего относительного положения звеньев механизма текущее относительное положение звеньев механизма, С выходов преобразователей 1 и 2 угла поворота, установленных на механизме с зубчатыми колесами, используя блок 3 получения сигналов кинематической погрешности, получают сигналы кинематиче- . ской погрешности отдельных участков кинематической цепи механизма. С помощью вибропреобразователей 6 получают вибрационные сигналы, возбуждаемые зубчатыми колесами, усиливают их согласующими усилителями 7, преобразуют в цифровую форму.с помощью аналого-цифровых преобразователей 8 и подают в блок

4 управления, обработки и отображения информации через блок 5 связи, с помощью устройства 15 съема информации получают сигналы с датчиков деформации 14, установленных на механизме, усиливают их усилителями 16, преобразуют в цифровую форму с помощью аналого-цифровых преобразователей и подают в блок 4 управления, обработки и отображения информации через блок 5 связи.

На вход блока 19 определения текущего относительного положения звеньев механизма поступает сигнал о направлении вращения с блока 9 регулирования частоты и направления вращения и одиночный импульс на оборот с импульсного преобразователя 1 угла поворота ведущего звена механизма. Логическая схема, состоящая иэ инвертора и четырех логических элементов

И, служит для получения необходимых импульсных последовательностей: одиночных

1825967

Ф

40

55 импульсов на оборот ведущего звена зубчатой передачи в прямом и обратном направлении и импульсов пересопряжения зубчатой передачи в прямом и обратном направлении,реверсивный счетчик 25 и схема сравнения 27 образуют счетчик по модулю, на выходе которого вырабатывается сигнал пересопряжения зубчатой передачи, поступающий (в зависимости от направления вращения) на счетчик 31 циклов полного пересопряжения зубчатой передачи в прямом направлении, либо на счетчик 32 циклов полного пересопряжения зубчатой передачи в обратном направлении. Величина модуля определяется содержимым регистра памяти 29. Схема сравнения кодов 28 и регистр памяти 30 служат для выдачи сигнала разрешения взятия выборки, который поступает в схему 26 связи с блоком 4 управления, обработок и отображения информации. По окончании сеанса работы информация о текущем относительном положении звеньев зубчатой передачи и числе циклов полного пересопряжения в прямом и обратном направлениях заносится в блок 4 управления, обработки и отображения информации. Перед началом очередного сеанса работы в блоке 19 определения текущего относительного положения звеньев восстанавливается информация о текущем относительном положении звеньев механизма и числе циклов полного пересопряжения звеньев в прямом и обратном направлениях. Таким образом, данный блок позволяет проследить изменение технического состояния зубчатого механизма на всем жизненном цикле зубчатого механизма и "привязать" моменты возникновения дефектов к определенному моменту жизни зубчатого механизма.

В настоящее время опытный образец устройства находится в стадии изготовления.

Преимуществом предлагаемого устройства является возможность определения текущего относительного положения звеньев механизма в каждый момент времени. его работы, и число циклов полноты их пересопряжения, и позволяет устанавливать связь фаз зацепления зубьев с соответствующими им участками кривых кинематической погрешность механизма, сигналов вибраций и тензосигналов, Формула изобретения

1. Устройство для оценки те>,ического состояния механизма с зубчатыми колесами, содержащее импульсные преобразователи угла поворота, установленные на звеньях механизма, и блок получения сигналов кинематической погрешности отдельных участков кинематической цепи механизма, блок управления, обработки и отображения, входы которого соединены с выходами импульсных преобразователей, вибропреобразователи, установленные на корпусе механизма, выходы которых через согласующие усилители соединены с входами аналого-цифровых преобразователей, блоки регулирования частоты и направления вращения механизма, крутящего и тормозного моментов внешних валов механизма, блок регулирования температуры масла и блок связи с блоксм управления, обработки и отображения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения информативности оно снабжено дополнительным каналом измерений деформации, выполненным в виде блока определения текущего относительного положения звеньев механизма, связанным двунаправленной шиной приема-передачи информации с блоком управления, обработки и отображения, а два

его входа связаны с выходом направления вращения блока регулирования частоты и направления вращения механизма и с выходом одиночного импульса преобразователя угла поворота ведущего звена.

2. Устройство по п,1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок определения текущего относительного. положения звеньев механизма содержит инвертор, вход которого соединен с выходом сигнала направления вращения ведущего звена механизма системы регулирования частоты и направления вращения механизма, четыре двухвходовых логических схемы И, первые входы первой и третьей из них связаны с выходом инвертора, а первые входы второй и четвертой из них связаны с входом инвертора, вторые входы первой и второй двухвходовых логических схем И связаны с выходом одиночного импульса на оборот преобразователя угла поворота ведущего звена механизма, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого связаны соответственно с выходами первой и второй двухвходовых логических схем, И, а вход установки которого в исходное состояние связан с первым выходом устройства связи с системой управления и первой схемой сравнения кодов, один из входов которой связан с выходом реверсивного счетчика, с первым входом блока связи с системой сравнения кодов, один из входов которой связан с выходом реверсивного счетчика, с первым входом блока связи с системой управления и ° первым входом второго блока сравнения, а выход совпадения которого связан с вторыми входами третьей и четвертой двухвходовых логических схем И, вторые входы схем

1825967 сравнения связаны соответственно с информационными выходами первого и второго регистров памяти, входы которых связаны с вторым и третьим выходами блока связи с системой управления, два счетчика, счетный вход первого из которых связан с выходом третьей двухвходовой логической схемы И, а второго — с выходом четвертой логической схемы И, установочные входы первого и второго счетчиков связаны с чет.. вертым и пятым выходами блока связи с системой управления, выход совпадения второй

5 схемы сравнения связан с входом блока связи с системой управления, выход совпадения второй схемы сравнения связан с входом блока связи с системой управления, 1825967

Составиель В.Голованов

Редактор С. Кулакова Тех ед M. Моргентал Корректор А. Козориз . Заказ 2314 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр» ГКНТ СССР

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

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