Способ диагностики возмущающих сил узла механизма



Способ диагностики возмущающих сил узла механизма

 


Владельцы патента RU 2430347:

Шалаев Фридрих Николаевич (RU)

Изобретение относится к машиностроению и позволяет контролировать и производить диагностику возмущающих сил узла механизма. В способе диагностики возмущающих сил узла механизма диагностика ведется по значениям амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье для функции возмущающих сил узла, которые рассматривают как величины одного порядка (равные) в сравнении с быстро убывающими с возрастанием номера гармоник амплитудами (смещения и скорости) и принимают их как результаты замера одной величины при k ее измерениях. Определяют амплитуды Аi ускорений гармоник i(1, 2,…,n) и среднее их значение во всем диапазоне измерений на частоте вращения или возмущения узла ƒ0 и нагрузке N0. По признаку Aj>Acp.n выбирают из всех гармоник i(1, 2,…,n) гармоники j(.,2,…,5,…,k), например (Aj=A2, А5,…,Аk), и определяют диагностический параметр Количественное значение эталона диагностики Acp=Acp.k±t определяют по правилам оценки среднего значения Acp.k=Acp для достаточно больших k(5…15), где t - коэффициент доверительной вероятности, σAcp.k - среднее квадратичное отклонение среднего значения. Изобретение обеспечивает повышение точности диагностики возмущающих сил узла механизма. 1 ил.

 

Изобретение относится к технической диагностике и позволяет осуществлять диагностику возмущающих сил узла, например кинематического узла механизма во время его функционирования (вал на опорах, нагруженный возмущающими силами, передающими мощность на частоте его вращения).

Известен способ оценки технического состояния механизма [1], где поставленная цель достигается тем, что получают реализации виброперегрузок, определяют их спектральные характеристики, вводят пороговый уровень в виде математического ожидания амплитуд гармонических составляющих виброперегрузок, определяют математическое ожидание M0 амплитуд гармонических составляющих виброперегрузок, превышающих пороговый уровень, и количество K0 гармонических составляющих, амплитуды которых не превышают пороговый уровень, а техническое состояние определяют по комплексному изменению величин M0 и K0.

Известный способ не позволяет получить высокую точность оценки технического состояния узла, так как не дает количественного определения значений эталона состояния, а только качественное (по комплексному изменению M0 и K0).

В предлагаемом способе повышение точности достигается двумя принципиальными положениями: 1 - нахождение эталонных значений диагностического параметра и проведение диагностики на выбранных частоте вращения и нагрузке узла (узлов) механизма в рабочем диапазоне его работы, 2 - определение численного значения и границ эталона состояния узла с помощью свойств амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье функции возмущающих сил узла (равенство амплитуд всех гармоник частоты его вращения).

Цель изобретения - повышение точности и эффективности диагностики путем создания способа получения количественной оценки возмущающих сил узла или всех его узлов одновременно.

Поставленная цель достигается за счет того, что диагностика ведется по значениям амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье для функции возмущающих сил узла, которые рассматривают как величины одного порядка (равные) в сравнении с быстро убывающими с возрастанием номера гармоник амплитудами (смещения и скорости) и принимают их как результаты замера одной величины при k ее измерениях, определяют амплитуды Аi ускорений гармоник i(1, 2, …, n) и среднее их значение во всем диапазоне измерений на частоте вращения или возмущения узла f0 и нагрузке N0, по признаку Ajср.n выбирают из всех гармоник i(1, 2, …, n) гармоники j(., 2, …, 5, …, k), например (Aj=A2, A5, …, Ak), и определяют диагностический параметр , а количественное значение эталона диагностики Аср=Acp.k±tσAcp.k определяют по правилам оценки среднего значения Acp.kср для достаточно больших k(5…15), где t - коэффициент доверительной вероятности, σAcp.k - среднее квадратичное отклонение среднего значения.

Значительное увеличение точности диагностики происходит вследствие того, что она производится по средним значениям случайных величин Ai и Aj, а среднее их значение изменяется на меньше [2], чем сами случайные величины.

На чертеже показана схема реализации данного способа диагностики узла возмущающих сил механизма. Сигнал с датчика вибрации 1, установленного в информативном месте механизма на его опорах или корпусе, поступает в блок 2 (АСУ) - автоматическая система управления анализом сигнала.

АСУ выделяет из спектра сигнала датчика (спектр возмущающих сил узла) при нагрузке N0 частоту возмущения (вращения) узла f0 и ее гармоники Ai и Aj, определяет амплитуды виброускорений гармоник Ai и Aj и контролирует диагностический параметр путем сравнения его значения с эталонным

Аср=Acp.k±tσAcp.k.

В случае превышений эталонных значений параметра Аср АСУ дает команду на исполнительное устройство и на приборы визуального контроля летательного аппарата (испытательного стенда) для автоматического или ручного изменения режимов работы или прекращения эксплуатации механизма.

Источники информации

1. Шалаев Ф.Н. Авторское свидетельство №672532, 1979. "Способ оценки технического состояния механизма". Заявка №2517067. Приоритет изобретения 8.8.1977 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Союза ССР 15 марта 1979 г.

2. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1979 г.

Способ диагностики возмущающих сил узла механизма, заключающийся в том, что диагностика ведется по значениям амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье для функции возмущающих сил узла, которые рассматривают как величины одного порядка (равные) в сравнении с быстро убывающими с возрастанием номера гармоник амплитудами (смещения и скорости) и принимают их как результаты замера одной величины при k ее измерениях, определяют амплитуды Аi, ускорений гармоник i(1, 2,…,n) и среднее их значение во всем диапазоне измерений на частоте вращения или возмущения узла ƒ0 и нагрузке N0, по признаку Aj>Acp.n выбирают из всех гармоник i(1, 2,…,n) гармоники j(., 2,…, 5,…,k), например, (Аj2, А5,…,Аk) и определяют диагностический параметр а количественное значение эталона диагностики Acp=Acp.k±tσAcp.k определяют по правилам оценки среднего значения Acp.k=Acp для достаточно больших k(5…15), где t - коэффициент доверительной вероятности, σАср.k - среднее квадратичное отклонение среднего значения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к анализу сигнатуры сигнала для регистрации событий в установке с вращающимися деталями. .

Изобретение относится к динамическим и статическим испытаниям конструкций: рам, арок, колонн, балок, фундаментов, ростверков и их узлов. .

Изобретение относится к способу определения коэффициента внутреннего рассеяния энергии в материале, имеющем малый модуль упругости. .

Изобретение относится к средствам испытания на вибропрочность и виброустойчивость изделий общего машиностроения: электрической и другой приборной продукции. .

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний изделий на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам электрических измерений неэлектрических величин, и может быть использовано для измерения виброускорений промышленных объектов.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибростендам, и может быть использовано для испытаний на вибропрочность и виброустойчивость. .

Изобретение относится к области испытаний космических аппаратов на механические воздействия и может быть использовано при отработочных и приемных испытаниях космических аппаратов.
Изобретение относится к средствам контроля и диагностики промышленного оборудования, преимущественно используемого при работе магистральных газопроводов. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению технического состояния путем измерения параметров, отражающих давление в цилиндрах поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в эксплуатационных условиях.

Изобретение относится к области диагностики вращающихся механизмов и двигателей различных типов, в том числе и двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано, в частности, для определения остаточного ресурса двигателей или оценки технического состояния в эксплуатационных условиях, а также в процессе изготовления или ремонта, а именно к методу для определения основных параметров двигателя.

Изобретение относится к области испытания турбореактивных двигателей на стенде в условиях, близких к полетным. .

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, в частности к ремонту лопаток ротора турбин ГТД, и может быть использовано для продления ресурса ответственных деталей и узлов газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах контроля ветряных двигателей. .
Изобретение относится к способам оценки технического состояния двигателей по параметрам частиц износа трущихся деталей, смазываемых маслом, в пробах масла из маслосистемы.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке конструкций стендов для наземной отработки герметизирующих сопловых заглушек.

Изобретение относится к конвейеростроению, а именно к стендам для исследования параметров фрикционных приводов ленточных конвейеров, а именно к стендам для исследования параметров приводов двухконтурных ленточно-канатных конвейеров.

Изобретение относится к способу автономных испытаний форсажной камеры со смешением потоков турбореактивного двухконтурного двигателя и направлено на снижение времени и стоимости газодинамических натурных и модельных испытаний ФК ТРДДФсм и обеспечение достоверного способа учета влияния входной температурной неравномерности потоков в контурах ФК на гидравлические потери в ее элементах.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройствах определения детонации двигателя внутреннего сгорания
Наверх