Способ оценки технического состояния механизмов

 

ii 506777

ОП иСАние

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 19.06.72 (21) 1800326/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Г!риорптет—

Опубликовано 15.03.76. Ьюллетень ¹ 10 (51) М. Кл С 01М 13/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР но долам изобретений н открытий (53) УДК 531.717.2:621. .833(088.8) Дата опубликования описания 20.01.77 (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к области диагностиии технического состояния механизмов по виороакустическим параметрам.

Известен способ использования виброакустичеаких сигналов с целью извлечения информации о техническом состоянии механизмов. Способ заключается в измерении амплитуд составляющих спектра вибраций, преобразовании их к уровню, пропорциональному величинам cOollBpTcTBóþùèx погрешностей и сравнении полученных амплитуд с их допустимыми значен|иями. Однако при оценке технического состояния механизма не,используется информация, которую несут составляющие спектра с частотой, не зависящей от скоростных режимов, что снижает достоверность и точность контроля.

С целью повышения точности и достоверности контроля после измерения амплитуд составляющих выделяют амплитуды соста вляющих, соответствующих кинематическим погрешностям в виде отдельных импульсов или импульсных последовательностей на частотах, не зависящих от оборотов механицизма, и делят выделение амплитуды на функцию коррекции

F,.= ХЛ "»sin (о;/+« ;»), где 1 — основание системы натуральных логарифмов, 2 б — коэффициент затухания, — время существования /г-ro члена функции коррекции, — текущее время между возникнове5 нием предыдущего и последующего членов Г,.

«г,.» — « аза /г-го члена функции коррекции, в — частота i-ой составляющей спектра вибрации

Составляющая сигнала от вибраций представляется в виде:

S; (t) = А,»l " sin («),/- -«рт»), (1)

15 где А;„— амплитуда начального колебания, соответствующая /г-му импульсу ктснематической погрешности.

Введение коррекции стало возможно благодаря обнаружению следующих свойств виброакуспического сигнала.

В вьоражении (1) угол «р,«» применительно к сигналу, возникающему в зубчатом зацеплении, может быть представлен как

«Р;» = — 2лf; k+ «Р,. », (2) где /г = О; 1; 2; ... количество интервалов между текущими и /г-м импульса30 ми, 3

rz — число оборотов шестерни — источника сигнала, Z — число зубьев шестерни, (в! = 2л/;, 60

2л(! . !г — составляю(цая фазового yrnz ла, определяемая длительность!о периода пересопряжения, (р,.д — угол, определяемый флуктуацией периода пересопряжения за счет погрешностей изготовления зубьев.

60 (р, ., = — f; 2л, 2лУ и где Л вЂ” величина колебания толщины зуба, — радиус делительной окружности, 1 — любая из часгот спектра вибраций.

Самое неблагоприятное сочетание погрешностей зубчатых колес при их максимальной величине приводит к незначительному искажению амплитуды, поэтому углом rp, . можно,пренебречь.

Если для выражения (1) принять

A; = А;, = А!, — — ... =А(-,р и обозначить

F, = Z l — !4 sizz (,t-,- д ), то полУчим

Sz(t) Àzð F,, где F — функция коррекции сигнала, зависящая от частоты, скорости и коэффициента затухания. Амплитуда Р(- для любого режима на любой частоте можег быть подсчита на заранее. Среднее значение амплитуды начальных колебаний определяется как частное от деления амплитуды сигнала S; (t) на соответствующую амплитуду F Для случая, когда колебания значений А, относительно А (,р незначительны, А „.р дает исче!рпывающую информацию о техническом состоянии соответствующего узла. Если это условие не соблюдается, то необходимо оценить рассеяние значений амплитуд начальных колебаний А, Для этого оценку рассеяния значений погрешностей изготовления отдельных элементов механизма осуществляют на скоростйом режиме, когда сигнал от вибраций за счет фазовых углов его составляющих принимает минимальное значен ие. 3а величину рассеяния принимается разница между пиковым и средним значениями амплитуды сигналаа.

На чертеже представлена блок-схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема рассчитана на контроль одной ча506777

20 Фор м ул а изобретения

Способ оценки технического состояния механизмов, преимущественно с зубчатыми передачами, заключающийся в том, что измеряют амплитуды составляющих спектра вибраций,,преобразуют 3!начения, пропорциональные величинам соответствующих погрешностей и сравнивают полученные амплитуды с допустимыми амплитудами, отличающи(!ся

30 тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, после измерения амплитуд составляющих выделяют амплитуды соста!вляющих, соответствующих кинематическим попрешностям в виде отдельных импульсов или импульсных последовательностей на частотах, не зависящих от оборотов механизма, и делят выделенные амплитуды на функцию коррекции.

Г! =. Х l — "(4 sif-f ((в,/+(р,/,) где — основание системы натуральных логарифмов, — коэффициент затухания, — время существования К-го члена фу нкции к(ррекци и, — текущее время между возникновением предыдущего и последующего членов, — частота z-ой составляющей спект* ра вибраций, — фаза К-го члена функции коррекции, 30

4 стотной составляющей. При наличии в спектре ряда составляющих необходимо параллельно включить соответствующее число таких схем. Сигнал, получаемый с вибропреобразователя 1, поступает на вход широкополосного усилителя 2. Усиленный сигнал попадает на вход блока установок 3, который служит для деления S; (t) íà F; и затем на входдешиф ратора4, который выделяет нуж10 ную составляющую по частоте, определяет А;,р и сравнивает величину А;,р с допустимым уровнем. С дешифратора 4 сигнал поступает па блок 5 индикации. Если А,:,р меньше допустимого уровня, то оценивается величина рассеяния А;, и при превышении отдельных значений А! более, чем на 10 — 50% величины допустимого А;,р узел — источник этой составляющей — бракуется, 506777

Составитель В. Погорелов

Редактор Г. Мозжечкова Техред О. Кудинова

Корректор Н Аук

Заказ 5193 Изд. № 1246 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал