Способ обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент



Способ обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент

 


Владельцы патента RU 2527673:

НТН-СНР РУЛЬМАН (FR)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способу выявления структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент. Способ включает этап предварительного анализа для определения характеристической частоты появления дефекта за один оборот вращения указанного элемента, а также следующие повторяющиеся этапы: измерение мгновенной скорости вращения вращающегося элемента; угловую дискретизацию указанного измерения с получением дискретизированного сигнала, характеризующего мгновенную скорость вращения указанного элемента; пространственный гармонический анализ дискретизированного сигнала с получением спектра мгновенной скорости вращения указанного элемента; контроль амплитуды спектра для характеристической частоты, чтобы на основании указанной амплитуды выявить появление соответствующего дефекта. Технический результат заключается в упрощении средств измерений. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способу обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент, а также к применению такого способа при проведении бортовой диагностики автомобилей на предмет определения степени износа используемого в них механического узла, содержащего вращающийся элемент.

В частности изобретение можно использовать для обнаружения структурных дефектов во вращающемся элементе подшипника, а конкретнее во вращающемся кольце роликового подшипника, обеспечивающего направленное вращение механического узла. В других случаях его можно использовать для обнаружения структурных дефектов в каком-либо ином элементе, в том числе в неподвижном элементе механического узла, содержащего вращающийся элемент.

Упоминаемый в настоящей заявке механический узел может входить в состав коробки передач, редукторного двигателя, регулятора частоты вращения, автоматического стартера, турбины, реактора, трансмиссии, сцепления, а также шпинделя или шпиндельного держателя для станочной обработки.

Кроме того, благодаря предложенному способу обнаружения структурного дефекта удается наделить вращающийся элемент функцией сбора информации, в частности, для выполнения следующих задач:

- бортовой диагностики или контроля механических деталей автомобиля, в частности быстроизнашивающихся деталей, - например, для контроля коленчатого вала, диагностики подшипника качения или распределительной шестерни;

- разработки опытного образца какой-либо вращающейся динамической системы, например, стартера-альтернатора;

- контроля элементов различных машин, например, шпинделей станков, редукторов, трансмиссий ветряных турбин.

Согласно известному уровню техники структурные дефекты принято выявлять посредством вибрационного анализа, проводимого в отношении механического узла с использованием сигналов, вырабатываемых акселерометрами. Однако такой способ требует использования дорогих акселерометров, которые к тому же, обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что их сложно сопрягать с механическими узлами, содержащими вращающийся элемент.

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в усовершенствовании решений известного уровня техники путем разработки способа обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент, для реализации которого не требовалось бы трудноустанавливаемых средств измерения и который был бы простым и надежным в применении, и в частности, не зависящим от скорости вращения вращающегося элемента и от внешних нагрузок, воздействующих на указанный узел.

В рамках решения поставленной задачи согласно первому аспекту изобретения предложен способ обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент, включающий этап предварительного анализа для определения характеристической частоты появления дефекта за один оборот вращения указанного элемента, а также следующие повторяющиеся этапы:

- измерение мгновенной скорости вращения вращающегося элемента;

- угловую дискретизацию указанного измерения с получением дискретизированного сигнала, характеризующего мгновенную скорость вращения указанного элемента;

- пространственный гармонический анализ дискретизированного сигнала с получением спектра мгновенной скорости вращения указанного элемента;

- контроль амплитуды спектра для характеристической частоты, чтобы на основании указанной амплитуды выявить появление соответствующего дефекта.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предложено применять указанный способ для бортовой диагностики автомобилей на предмет определения степени износа используемого в них механического узла, содержащего вращающийся элемент.

Остальные задачи и преимущества изобретения становятся более понятными из ознакомления с нижеследующим описанием, изложенным со ссылками на прилагаемый график, который иллюстрирует принцип получения дискретизированного сигнала, характеризующего мгновенную скорость вращения вращающегося элемента.

Ниже приводится описание способа обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем подшипник качения, который состоит из вращающегося элемента, неподвижного элемента и по меньшей мере одного ряда тел качения, помещенных между указанными элементами для обеспечения возможности их относительного вращения. Описание ведется на примере подшипника, обеспечивающего направленное вращение механического узла, установленного на борту автомобиля, и в частности на примере вращающегося подшипника, предназначенного для направления вращения вала коробки передач.

Однако предлагаемое изобретение можно использовать и для обнаружения структурного дефекта в механических узлах иного типа, содержащих вращающий элемент, и/или в каких-либо других ситуациях, например в каком-либо статическом режиме, в частности в обрабатывающем станке, на котором закреплен вращающийся элемент.

Подлежащий обнаружению структурный дефект может возникнуть вследствие механических нагрузок, возникающих при вращении вращающегося элемента. Таким образом, предлагаемый способ позволяет диагностировать степень износа механического узла, с тем чтобы путем проведения превентивного ремонта можно было предотвратить поломку этого узла.

Так, например, в случае подшипника качения структурный дефект может выражаться в раскалывании дорожки качения на неподвижном элементе, раскалывании вращающегося элемента и/или тел качения. В случае механического узла, содержащего вращающийся вал (в частности, трансмиссии, коробки передач или двигателя), структурный дефект может возникнуть на зубе шестерни этого вала.

Предлагаемый способ предусматривает проведение предварительного анализа для определения характеристической частоты появления структурного дефекта за один оборот вращения вращающегося элемента. В частности такой анализ может быть осуществлен путем геометрического обследования механического узла, например, с использованием кинематических соотношений между различными механическими компонентами этого узла, с тем, чтобы локализовать частоту, определяющую каждый из потенциальных структурных дефектов, понятливо.

В случае подшипника качения определение характеристической частоты дефекта можно выполнить посредством вычисления частоты прохождения тела качения по указанному дефекту. Таким образом, характеристическая частота может соответствовать оценочному значению числа прохождений тела качения по дефекту за один оборот.

После определения характеристических частот потенциальных структурных дефектов предусматривается выполнение повторяющихся этапов обнаружения дефекта, соответствующего одной из этих характеристических частот. В альтернативном случае способ можно применять для обнаружения каждого из потенциальных дефектов.

Способ содержит этап измерения мгновенной скорости вращения вращающегося элемента, причем измерение можно выполнять на вращающемся элементе, подлежащем контролю, или на другом вращающемся элементе, который связан с ним в механическом узле.

В частности, измерение мгновенной скорости может быть осуществлено посредством узла «энкодер-датчик». Энкодер во время вращения составляет с вращающимся элементом единую часть. Он может представлять собой энкодер магнитного типа, имеющий многополюсную дорожку с чередующейся последовательностью северных и южных магнитных полюсов, имеющих одинаковую геометрию.

Например, энкодер может быть закреплен на вращающемся элементе или на каком-либо вращающемся компоненте, связанном при вращении с указанным вращающимся элементом. В случае подшипника качения энкодер может быть прикреплен к вращающемуся элементу, с тем, чтобы обеспечить возможность обнаружения структурного дефекта в указанном подшипнике, или во вращающемся узле, вращательное движение которого направляется этим подшипником.

Датчик является неподвижным и содержит по меньшей мере два чувствительных элемента, расположенных напротив многополюсной дорожки, на расстоянии считывания от нее. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения чувствительные элементы представляют собой датчики Холла, магниторезистивные датчики или супермагниторезистивные датчики. В частности, датчик может включать в себя группу установленных по одной линии чувствительных элементов, например таких, что описаны в патенте FR 2792403.

Фиг.1 иллюстрирует работу датчика, выполненного с возможностью выдачи сигнала S, имеющего фронты Sf, следующие через постоянный угловой шаг. В частности, выдаваемый датчиком сигнал S может быть интерполирован таким образом, чтобы угловой шаг, на который отстоят друг от друга фронты Sf, был меньше углового расстояния между магнитными полюсами.

Кроме этого способ предусматривает угловую дискретизацию измерения мгновенной скорости вращения с получением дискретизированного сигнала, характеризующего указанную скорость. В соответствии с рассматриваемым вариантом изобретения измеряют время, прошедшее между двумя фронтами Sf, в частности, с помощью связанной с датчиком счетной платы.

Измерять время можно, в частности, путем подсчета числа импульсов Ni тактового генератора с высокой частотой f, которые разделяют два передних фронта Sf измеряемого сигнала S, что соответствует угловому шагу, задаваемому количеством фронтов Ni. Таким образом, на основе дискретизированного сигнала удается получить время, прошедшее между каждыми двумя соседними фронтами Sf измеряемого сигнала S, что позволяет определить реальную мгновенную скорость вращения ω с помощью выражения:

ω = у г о л в р е м я = 2 π f N f N i

В соответствии с одним из вариантов изобретения количество фронтов Nf измеряемого сигнала S составляет 2400 на оборот, причем указанные фронты получают с помощью энкодера, имеющего 60 пар полюсов, с интерполяцией в 40. Частота f высокочастотного тактового генератора равна 100 МГц.

После того как произведена дискретизация мгновенной скорости вращения, в соответствии с предлагаемым способом предусматривается проведение гармонического анализа дискретизированного сигнала для получения спектра мгновенной скорости вращения элемента. Согласно одному из вариантов изобретения пространственный гармонический анализ проводят путем пространственного преобразования Фурье дискретизированного сигнала.

Обратимся к фиг.1. Пространственное преобразование Фурье может быть осуществлено для измерения времени, прошедшего между каждыми двумя соседними передними фронтами Sf. Кроме того, измерение мгновенной скорости вращения вращающегося элемента или времени, прошедшего между каждыми двумя соседними фронтами, можно осуществлять за несколько оборотов, например примерно за тридцать. В этом случае гармонический анализ проводится для сигнала, подвергнутого угловой дискретизации, таким образом, что ограничивается влияние колебаний скорости вращения вращающегося элемента.

Далее в соответствии с предлагаемым способом предусматривается контроль амплитуды спектра для характеристической частоты, чтобы на основании указанной амплитуды определить появление соответствующего дефекта. Согласно альтернативному варианту изобретения контролируют несколько характеристических частот, чтобы выявить появление дефектов, определяемых с помощью каждой из этих частот.

Говоря конкретнее, частотное положение полос спектра не зависит от скорости вращения вращающегося элемента, поскольку мы имеем здесь дело с событиями, которые связаны с вращающимся элементом, а не с внешними нагрузками. Дело в том, что сигнал подвергается угловой дискретизации таким образом, что при получении сигналов, по сути, избавляются от колебаний скорости, с тем, чтобы можно было выполнить точное сравнение уровней разных частот в разных скоростных режимах.

Такой контроль можно выполнить в пределах окна, включающего в себя характеристическую частоту и/или по меньшей мере одну гармонику этой частоты. В частности, если требуется обнаружить несколько дефектов, каждый с помощью одной характеристической частоты, контролируемые частоты должны быть разными, что обеспечивает возможность распознавания каждого из этих дефектов.

Появление дефекта может быть обнаружено по значению амплитуды спектра, превышающему заданную пороговую величину. Кроме того, можно предусмотреть квантование дефекта в зависимости от амплитуды и/или формы спектра для характеристической частоты.

В соответствии с одним из вариантов изобретения предлагаемый способ дополнительно содержит этап предварительного определения свойственной энкодеру сигнатуры, причем указанную сигнатуру вычитают из сигнала мгновенной скорости для того, чтобы выполнить контроль амплитуды в полученном спектре. Это связано с тем, что технология выполнения магнитного энкодера предполагает наведение спектрального шума для всех целочисленных порядков, причем указанная сигнатура зависит также от присоединения энкодера к вращающемуся элементу. Такая фильтрация частот с целочисленными порядками особенно выгодна в тех случаях, когда контролируемая частота кратна скорости вращения.

1. Способ обнаружения структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент, включающий этап предварительного анализа для определения характеристической частоты появления дефекта за один оборот вращения указанного элемента, а также следующие повторяющиеся этапы:
- измерение мгновенной скорости вращения вращающегося элемента;
- угловую дискретизацию указанного измерения с получением дискретизированного сигнала, характеризующего мгновенную скорость вращения указанного элемента;
- пространственный гармонический анализ дискретизированного сигнала с получением спектра мгновенной скорости вращения указанного элемента;
- контроль амплитуды спектра для характеристической частоты, чтобы на основании указанной амплитуды выявить появление соответствующего дефекта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пространственный гармонический анализ выполняют путем пространственного преобразования Фурье дискретизированного сигнала.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение мгновенной скорости осуществляют посредством:
- энкодера, вращаемого вместе с вращающимся элементом, причем указанный энкодер имеет многополюсную дорожку;
- неподвижного датчика, содержащего по меньшей мере два чувствительных элемента, расположенных напротив многополюсной дорожки и на расстоянии считывания от нее, причем указанный датчик выполнен с возможностью выдачи сигнала (S), имеющего фронты (Sf), следующие через постоянный угловой шаг.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что многополюсная дорожка содержит чередующуюся последовательность северных и южных магнитных полюсов.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что угловой шаг, на который отстоят друг от друга фронты (Sf), меньше углового расстояния между полюсами.

6. Способ по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает измерение времени, прошедшего между двумя фронтами (Sf), при этом время, прошедшее между каждыми двумя соседними фронтами (Sf) измеряемого сигнала (S), получают на основе дискретизированного сигнала, что позволяет определить мгновенную скорость вращения.

7. Способ по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что он включает предварительное определение свойственной энкодеру сигнатуры, причем указанную сигнатуру вычитают из сигнала мгновенной скорости, чтобы выполнить контроль амплитуды в полученном спектре.

8. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что мгновенную скорость вращения вращающегося элемента измеряют за несколько оборотов, причем указанный гармонический анализ проводят в отношении этого сигнала, подвергнутого угловой дискретизации.

9. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что определение характеристической частоты выполняют путем геометрического обследования механического узла.

10. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что появление дефекта обнаруживают по значению амплитуды спектра, превышающему заданную пороговую величину.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что он включает в себя квантование дефекта в зависимости от амплитуды и/или формы спектра для характеристической частоты.

12. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что контроль выполняют на характеристической частоте и/или по меньшей мере на одной гармонике этой частоты.

13. Применение способа по любому из пп.1-12 для бортовой диагностики автомобилей на предмет определения степени износа механического узла, содержащего вращающийся элемент.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к модулю подшипника, который представляет собой стационарный сменный конструктивный блок для установки в подшипниках вала, особенно электрической машины.

Изобретение может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания. Способ заключается в измерении расход масла через подшипник и определении степени износа коренных подшипников.

Изобретение относится к области машиностроения и касается обеспечения контроля температуры подшипников скольжения с самоустанавливающимися колодками или цельной втулкой различного динамического оборудования, например центробежных компрессоров.

Изобретение относится к вибродиагностике машин и механизмов и может использоваться для диагностирования машин в условиях производства или/и эксплуатации при отсутствии машин-эталонов с известными погрешностями, т.е.

Изобретения относятся к измерительной технике, в частности к области контроля состояния газотурбинных двигателей, и могут быть использованы для контроля вибрационных явлений, появляющихся в газотурбинном двигателе летательного аппарата во время работы.

Устройство относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей, и может быть использовано в народном хозяйстве для бесперебойного водоснабжения.

Изобретение относится к машине и способу контролирования состояния предохранительного подшипника машины. Способ контролирования состояния предохранительного подшипника (14) машины (12) заключается в том, что предохранительный подшипник (14) улавливает роторный вал (1) машины (12) при выходе из строя магнитного подшипника (6) машины (12).

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля состояния новых и бывших в эксплуатации подшипников. Способ заключается в следующем: подготавливают подшипник к сборке в соответствие с регламентированной технологическим процессом процедурой, устанавливают его на стендовое оборудование, имитируют условия и режимы работы в изделии и измеряют нормированное интегральное время микроконтактирования, по которому определяют вид смазки в подшипнике путем его сравнения со значением, соответствующим переходу к граничной смазке, 0 или 1.

Изобретение относится к контролю и диагностике технического состояния межроторных подшипников (МРРП) двухвальных авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в авиадвигателестроении для раннего выявления дефектов в процессе изготовления, эксплуатации, технического обслуживания и/или ремонта ГТД.

Изобретение относится к области подшипниковой техники и направлено на точное выявление дефектов работающих подшипников качения на ранней стадии их возникновения, что обеспечивается за счет того, что вибрации работающего подшипника, измеренные в виде временной диаграммы аналогового сигнала волнового процесса, преобразуют в цифровые данные и предварительно фильтруют известным способом.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения состояния подшипника электрической машины. Способ заключается в том, что посредством сенсорного блока (20) определяют измеренное значение (21). Измеренное значение передают на блок (22) моделирования. Посредством блока (22) моделирования определяют результирующее значение (23), причем результирующее значение представляет собой, в частности, значение тока подшипника или значение, зависимое от тока подшипника. Результирующее значение (23) передают на блок (24) оценки, посредством которого результирующее значение (23) обрабатывают таким образом, что определяют значение состояния подшипника. При этом значения (25, 27) состояния подшипника или значения, зависимые от значений состояния подшипника, сохраняют вместе со значением (31) состояния выпрямителя (1) тока. Также заявлена измерительная система, реализующая указанный способ. Технический результат заключается в возможности моделировать ток или электрическую нагрузку подшипника. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится, в общем, к прогнозирующему техническому обслуживанию роликовых подшипников, в частности к ориентированному на техническое обслуживание мониторингу на основе состояния роликовых подшипников в сервомоторах, работающих на произвольно переменной низкой скорости и с (циклическими) реверсированиями движения, к примеру в сервомоторах, используемых в разливочных машинах или распределительном оборудовании упаковочных линий, выполненных с возможностью формировать запечатанные упаковки, содержащие продукты питания. Заявленная группа изобретений относится к способам прогнозирования дефектов в роликовом подшипнике и к системе обработки цифровых сигналов, запрограммированной так, чтобы реализовывать способ. При этом способ прогнозирования дефектов в роликовом подшипнике, в котором роликовый подшипник включает в себя внутренние и внешние кольца и тела качения, распределенные равномерно под углом между ними, содержит: обработку (в DSP-системе 8) позиционного сигнала (x(t)), указывающего относительную угловую позицию внутреннего кольца относительно внешних колец, и сигнала (y(t)) вибрации (посредством акселерометра 7), указывающего связанные со скоростью вибрации в роликовом подшипнике, так что они соответствуют либо угловому смещению тел качения, равному целому числу угловых промежутков между смежными телами качения, либо целому числу полных оборотов внутреннего кольца относительно внешнего кольца; пространственную дискретизацию (в аналого-цифровой плате 9 сбора данных) обработанного сигнала (y(t)) вибрации на основе обработанного позиционного сигнала (x(t)); и прогнозирование дефектов в роликовом подшипнике на основе пространственно дискретизированного сигнала (y(t)) вибрации. Технический результат заключается в предоставлении технологии, которая дает возможность применения расчетного отслеживания по порядкам также к сервомоторам, которые работают на произвольно переменной низкой скорости вращения, подвержены циклическим реверсированиям движения и выполняют приблизительно один оборот вала в расчете на цикл, к примеру к сервомоторам, используемым в области техники упаковки продуктов питания, чтобы удовлетворительно прогнозировать дефекты роликовых подшипников сервомотора, тем самым давая возможность повышения эффективности текущих программ технического обслуживания машин, а также уменьшая эксплуатационные затраты и затраты на техническое обслуживание. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин. Упругая опора с регулируемой жесткостью содержит подшипник, статорный элемент, жестко закрепленный на наружном кольце подшипника корпус, соединенный со статорным элементом посредством радиально-упругого элемента типа «беличьего колеса», а также оправку радиально-упругого элемента. Оправка выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси опоры по направляющим, закрепленным на статорном элементе. Радиально-упругий элемент выполнен в виде шпилек цилиндрического сечения, а оправка радиально-упругого элемента выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси опоры посредством привода. Изобретение позволяет обеспечить плавное изменение жесткости опоры при проведении стендовых динамических испытаний роторов турбомашин. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к измерительной технике, в частности к диагностике подшипников качения. Способ включает измерение интервалов времени, соответствующих перемещению, по меньшей мере, одного тела качения, по меньшей мере, на одно заданное расстояние, и интервалов времени, соответствующих полному повороту вращающегося кольца подшипника или его повороту, по меньшей мере, на один заданный угол. При этом формируют ряд из интервалов времени, являющихся разностью между интервалом времени, соответствующим перемещению тела качения, и интервалом времени, соответствующим повороту вращающегося кольца, и сравнивают значения характеристики этого ряда интервалов времени с заданными диапазонами значений. Устройство включает датчик перемещения тел качения или элементов сепаратора, блок измерения интервалов времени между импульсами, поступающими от датчика, датчик опорного сигнала, соответствующего полному обороту вращающегося внутреннего кольца подшипника и открывающего таймер общего счета, входящий в состав блока измерений интервалов времени между импульсами, и блок формирования и анализа рядов интервалов времени. Технический результат заключается в повышении точности измерений, чувствительности к дефектам подшипника и возможности более раннего обнаружения дефектов подшипника. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способу комплексной диагностики технического состояния межроторных подшипников двухвальных авиационных и наземных газотурбинных двигателей методами вибродиагностики и может быть использовано в авиадвигателестроении. Вибродатчик устанавливают на вибровод, который фиксируют в окне осмотра передней части рабочих лопаток турбины высокого давления изолированно от корпуса двигателя. Вибровод устанавливают в упор к полке лопатки турбины высокого давления вблизи диагностируемого подшипника, величину прижима регулируют демпферной пружиной. Для оценки величины амплитуды вибрации, возбуждаемой межроторным подшипником, производят раскрутку ротора низкого давления с помощью ручного привода до частоты вращения 60-100 об/мин. Определяют значение пик-фактора и делают вывод о техническом состоянии межроторного подшипника. Технический результат изобретения - повышение достоверности результата при проведении оценки технического состояния межроторного подшипника.

Изобретение относится к области диагностики повреждения деталей машин в процессе их непрерывной эксплуатации и может быть использовано для определения технического состояния машинных агрегатов и обеспечения их безопасной, ресурсосберегающей эксплуатации. В способе диагностики измеряют уровень вибрации в информативных точках корпуса машины в информативной полосе частот, строят тренды изменения вибрации во времени, сравнивают полученные значения с критическими границами и по результатам сравнения судят о состоянии деталей машины. Наблюдают изменение тренда вибрации на протяжении всего жизненного цикла машины; селектируют скачкообразные изменения вибрации во времени; строят тренды амплитуд выбросов вибрации, их отношений и приращений; запоминают стадии повреждения деталей машины. Изобретение направлено на предотвращение аварий машин в условиях непрерывной эксплуатации путем повышения достоверности обнаружения деградации деталей машин за счет регистрации на ранних стадиях развития дефектов амплитуд выбросов вибрации, по наличию которых делается заключение о наличии в машине процесса усталостного разрушения ее деталей. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах. Технический результат - повышение точности оценки токов подшипников в отношении потенциального повреждения соответствующего подшипника. В системе и способе заблаговременного распознавания повреждения в подшипнике обеспечивается анализ причины, вызывающей повреждение тока подшипника. Для заблаговременного распознавания возникновения повреждений в подшипнике, вызванных протеканием тока подшипника, осуществляются следующие этапы: формирование оценки на основе по меньшей мере одного долговременного измерения по меньшей мере одного измеряемого параметра, характерного для возникновения токов подшипника во время работы подшипника в зависимости от амплитуды тока подшипника, и формирование отображения результатов измерений на основе оценки и оценивание отображения на основе распознавания образов. Предложено также устройство для осуществления способа. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройству для комплексной диагностики технического состояния межроторных подшипников двухвальных газотурбинных двигателей методами вибродиагностики и может быть использовано в авиадвигателестроении. Контроль технического состояния межроторного подшипника выполняют на неработающем двигателе. Предварительно на этапе изготовления определяют собственные частоты устройства и отстраивают их от резонансных частот элементов двигателя и измеряемых рабочих частот вибрации контролируемых подшипников. Перед началом работ демонтируют заглушки окон осмотра передней части рабочих лопаток турбины высокого давления. В резьбовое соединение окна вворачивают полый цилиндрический стакан, в который посредством прижимного винта устанавливают вибровод с размещенным на нем низкочастотным или высокочастотным вибродатчиком и системой обработки вибрационного сигнала. Вибровод устанавливают в упор к полке лопатки турбины высокого давления, величину прижима регулируют прижимным винтом, воздействующим на демпферную пружину. Для оценки величины амплитуды вибрации, возбуждаемой межроторным подшипником, производят раскрутку ротора низкого давления с помощью ручного привода. Вибросигнал от межроторного подшипника через диск и полку рабочей лопатки турбины высокого давления проводится виброводом на вибродатчик. Осуществляют анализ вибросигнала в режиме постобработки и диагностируют наличие повреждения подшипников. Технический результат заключается в повышении достоверности результата измерений при проведении оценки технического состояния межроторного подшипника. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке газовых подшипников высокооборотных турбомашин. Стенд содержит статор, в котором размещен ротор, установленный в двух опорах, выполненных с возможностью размещения в них испытуемых газодинамических подшипников. Каждая из опор снабжена датчиками перемещений, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось вращения ротора, датчиком температуры и узлом подвода воздуха. Узел подвода воздуха подключен к источнику сжатого воздуха и содержит нагреватель для изменения температуры подаваемого воздуха и клапан с электроприводом, связанным с блоком управления. Ротор снабжен диском, массогабаритные параметры которого соответствуют параметрам рабочего колеса компрессора турбомашины. Стенд имеет также датчик частоты вращения и датчик вибрации. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заявленное изобретение относится к области измерительной техники, и может быть использовано для контроля износа двигателя. Способ содержит следующие этапы: в течение всего периода измерения Р считывают текущий вибрационный сигнал (Vc) механической вибрации компонентов двигателя; в течение периода P дискретизируют сигнал (Vc); сигнал синхронизируют относительно изменений режима N; сигнал преобразуют в частотный сигнал для получения частотных спектральных полос, упорядоченных по режиму N; вычисляют среднее значение амплитуд спектральных полос, чтобы получить текущую вибрационную сигнатуру (Sc) двигателя; вычисляют степень отклонения (Δ) между сигнатурой (Sc) и нормальной контрольной вибрационной сигнатурой (Ss); и степень отклонения (Δ) сравнивают с указателями дефектов заранее сформированной базы данных, объединяющей теоретические повреждения опорных подшипников двигателя, для определения потенциальных повреждений опорного подшипника. Технический результат заключается в возможности проведения диагностики в реальном времени и повышении точности обнаружения дефектов на различных режимах вращения вала двигателя. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх