Устройство для диагностики опор собранной электрической машины
Союз Советски л
Социалистическил
Республик
Опубликовано 25.03.80. Бюллетень J% 11 G 01 М 13/04 Йе7аарстаеклмй комитет СССР во делам изобретений и открытий (5 ) УДК 658. ,56 2,0127 {088.8) Дата опубликования описания 25.03.80 Т. В. Макарова, Ю. H. Плешаков, А. К. Явленский и К. H. Явленский (72) Авторы изобретения Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель,I 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛ Ч,ОИАГНОСТИКИОПОР СОБРАННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИАШИНЬГ" ---- / Изобретение относится к общему маши ностроению и может быть использовано, преимущественно, в подшипниковой промьпиленности. Известно устройство для диагностики 5 опор собранной электрической машины, содержащее вибростенд, один выход которого соединен со входом испытуемой элек трической машины, и первый вибродатчик, вход которого соединен с выходом этой тО машины, а также первый генератор вынужденных колебаний и индикатор 1.1). Однако известное устройство не обеспечивает достаточной точности измерения жесткости и осевого нагружения опор cof5 бранной электрической машины. Целью, изобретения является повышение точности измерения жесткости и осевого нагружения опор собранной электрической машины, Это достигается тем, что устройство снабжено вторым генератором, вторым вибродатчиком, интегрирующим усилительным блоком с переменным коэффициентом усиления, первым и вторым фильтрами, схемой сравнения, управляемым шаговым двигателем и б oKolf регулирования Вь " нужденных колебаний, вход которого соединен с первым входом интегрирующего усилительvoro блока с переменным коэффициентом усиления, а выходы, соответственно, со входами первого и второго генераторов вынужденных колебаний, вход интегрирующего усилит ель н ого блок а с переменным коэффициентом усиления соединен с выходом второго вибродатчика, второй выход - с индикатором, а третий со входом второго фильтра, выход которого соединен с первым входом схемы сравне ния, второй вход схемы сравнения соединен с выходом первого фильтра, вход которого соединен с выходом первого вибродатчика колебаний испытуемой машины, выход схемы сравнения соединен со входом управляемого шагового двигателя, при этом вал управляемого шагового двигателя механически соединен с входным валом интег рирующвго усилительного блска с перемен723422 4 о- датчика 3 колебаний испытуемой электрической машины 5. Вал управляемого шагового двигателя 12 механически соединен ным коэффициентом усиления, входы вибр стенда соединены с выходами первого и второго генераторов, а второй вибродатчик неподвижно закреплен на вибростенде. Ня чертеже дана структурная схема устройства. Устройство содержит первый генератор 1, вибростенд 2, первый вибродатчик 3, индикатор 4, испытуемую электричес! О кую машину 5, второй генератор 6, второй вибродатчик 7, интегрирующий усили» тельный блок с переменным коэффициентом усиления 8, первый фильтр 9, второй фильтр 10, схему сравнения 1 1, управляемый шаговый двигатель 12 и блок регулирования вынужденных колебаний 13. Первый генератор 1 создает вынужденные колебания переменной частоты со второй генератор 6 — колебания переменной частоты и), причем Щ (и! . Второй вибродатчик 7 и испытуемая электрическая машина 5 закреплены на подвижной части вибростенда 2 с помощью типо- 5 BbIx эажимных приспособлений. Первый вибродатчик 3 закреплен на импытуемой машине 5. Индикатор 4 имеет две шкалы: одна с размерностью жесткости, а другая с размерностью усилия осевого нагру- ЗО жения. Интегрирующий усилительный блок с переменным коэффициентом усиления 8 имеет управляемые вручную потенциометры ввода исходных данных, необходимых для обеспечения процесса измерения, которые принимаются исходя иэ рассмотрения колебательной системы. Последняя состоит из ротора и корпуса испытуемой электрической машины 5, жестко связанной с подвижной частью вибростен- 40 да 2, причем ротор и корпус соединены опорными подшипниками как упругими алементами. Вход блока регулирования вынужденных колебаний 13 соединен спервым выходом интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления 8, а выходы, соответственно, со входами первого и второго генераторов 1 и 6 вынужденных колебаний. Вход интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления 8 соединен с выходом второго вибродатчика 7, второй выход — с индикатором 4, а третий выход - co входом второго фильтра 10, выхбд которого соединен с первым входом схемы сравнения 11, Второй вход схемы сравнения 11 соединен с выходом первого фильтра 9, вход которого соединен с выходом первого виброс выходным валом интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления 8. Входы вибростенда 2 соединены с выходами первого и второго генераторов 1 и 6. Устройство работает следующим образом. На подвижной части вибростенда 2 закрепляется испытуемая электрическая машина 5 и на ней закрепляется первый вибродатчик 3. В интегрирующий блок с переменным коэффициентом усиления 8 с помощью потенциометров вводят данные, соответствующие предполагаемым параметрам испытуемой электрической машины 5. Затем в блоке регулирования вынужденных колебаний 13 устанавливаются начальные величины частот вынужденных колебаний я, и м, котор ые будут задаваться генераторами 1 и 6. Работа схемы сравнения 11 осуществляется циклично. Сигналы, поступившие в схему сравнения 11 через первый и второй фильтры 9 и 10 сравниваются с сигналами предыдущего цикла, полученная разность сигналов является выходным сигналом схемы сравнения 11. После выдачи выходного сигнала в схеме сравнения 11 срабатывает реле времени и подготавливает ее к следующему циклу. Одновременно выходной сигнал схемы сравнения 11 включает шаговый двигатель 12, вал которого, в соответствии со знаком сигнала, поворачивается на заданный угол, поворачивая при атом соединенный с ним вал потенциометра интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления 8, изменяя величину переменного коаффициента усиления и, следовательно, величину его выходного сигнала. Измененный выходной сигнал поступает вновь через второй фильтр 10 в схему сравнения 11, и описанный выше цикл повторяется. Одновременно измененный выходной сигнал от,интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления 8 поступает на вход индикатора 4, вызывая колебания стрелок на его шкалах, и на вход блока регулирования вынужденных колебаний 13, который в соответствии с величиной и знаком поступившего сигнала задает величину и знак изменения частот сИ и о) . Когда величина выходного сигнала схемы сравнения 11 станет рав 5 7234 ной нулю, прекращается работа шагового двигателя 12 и блока регулирования вынужденных колебаний 13. На шкалах индикатора 4 фиксируются замеренные величины жесткости и осевого нагружения опорных шарикоподшипников испытуемой электрической машины 5. После этого устройство выключается, и испытуемая электрическая машина снимается с вибростенда. 10 Для обеспечения диагностирования жесткости и осевого нагружения опорных шарикоподшипников с помощью предлагаемого устройства электрическая машина 1 должна иметь в качестве паспортных данных зависимости осевого нагружения от осевой жесткости и жесткости от срока службы. Имея такие данные, в любой период эксплуатации электрической машины 20 .могут быть определены с помощью предлагаемого устройства осевая жесткость, осевое нагружение опорных подшипников и, соответственно, их срок службы, т. е. дефектация опорных узлов электрической машины осуществляется без их разборки. Формула изобретения Устройство для диагностики опор собранной электрической машины, содержащее вибростенд, на котором неподвижно закреплена испытуемая электрическая машина с неподвижно установленным на ней первым вибродатчиком также первый генератор вынужденных колебаний и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и осевого нагружения опор собранной электрической машины, оно снабжено 22 6 вторым генератором, вторым вибродатчиком, интегрирующим усилительным блоком с переменным коэффициентом усиления, первым и вторым фильтрами, схемой сравнения, управляемым шаговым двигателем и блоком регулирования вынужденных колебаний, вход которого соединен с первым входом интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления, а выходы, соответственно, со входами первого и второго генераторов вынужденных колебаний, вход интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления соединен с выхо дом второго вибродатчика, второй выходс индикатором, а третий — со входом второго фильтра, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход схемы сравнения соединен с выходом первого фильтра, вход котс рого соединен с выходом первого вибродатчика колебаний испытуемой электрической машины, выход схемы сравнения соединен со входом управляемого шагового двигателя, при этом вал управляемого шагового двигателя механически соединен с входным валом. интегрирующего усилительного блока с переменным коэффициентом усиления, входы вибростенда соединены с выходами первого и второго генераторов, а второй вибродатчик неподвижно закреплен на вибростенде. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Баранов И. A., Каптур Г. Е. О влиянии осевой нагрузки на изменение осевой жесткости невращающихся радиально-упорных шарикоподшипников;Научно-технический сборник Подшипниковая промышленность, 1969, вып. 5. 723422 Составитель, И. Баранов Редактор Т. Клюкнна Техред Н БабУРка Корректор М. Вигула Филиал ППП, Патент, r. Ужгород, ул Проектная, 4 Заказ 417/33 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнй. 1113035, Москва, Ж-ЗВ, Рвушскав нао., р 4/6
