Устройство для диагностики шарикоподшипников

 

° w

® С К ИС1ЧЕЦзе1ь

Ютема gyp

Союз Советскмх

Социалистических

Республик ю 746235

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к аят. свил-ву (22) Заявлено 11.04.77 (21) 2472914/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 М 13/04

Государственный комитет

СССР (5З ) УЛ К 621.757. .0652 (088.8) flD делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 07.07.80, Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования онисания 07.07.80

Л. Ф. Конева, В. А. Голубков, А. К. Явленский и К. Н. Явленский (72) Авторы изобретения

Ленинградский институт авиационного приборостроения

I7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ШАРИКОПОДШИПНИКОВ

Изобретение относится к машиностроению и может быть преимущественно использовано в подшипниковой промышленности.

Известно устройство для диагностики шарикоподшипников, содержащее последовательно соединеннь1е вибропреобразователь, усилитель, 5 частотный анализатор, блок совпадения, а так, же пороговый блок н цифровой преобразователь-указатель (1), Однако известное устройство не позволяет

10 диагностировать с достаточной степенью точности шарикоподшипники в собранном изделии.

Целью изобретения является повышение точности диагностики шарикоподшипников s собранном изделии.

Поставленная цель достигается за счет того, что предлагаемое устройство снабжено вторым частотным анализатором, шаговым двигателем с программным управлением, коммутатором, тремя ключевыми схемами, блоком деления, блоком умножения, функциональным. преобразователем, вторым пороговым блоком, блоком управления, схемой ИЛИ н блоком накопления и осреднения. При этом выходы частотных анализаторов соединены с входами блока совпадения, а также через первую и вторую ключевые схемы соединены с входами блока деления, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход блока умножения соединен с выходом функционального преобразователя, механически связанпого с шаговым двигателем с программным управлением, который также механически свя- зан с частотными анализаторами. Выход блока умножения соединен с входами первого и второго пороговых блоков и с первым входом

1 третьей ключевой схемы, второй вход которой через блок управления соединен с управляющими выходами пороговых блоков. Вторые выходы пороговых блоков через схему ИЛИ соединены со вторым входом коммутатора, а выход третьей ключевой схемы соединен с через блок накопления и осреднення со входом цифрового преобразователя-указателя н с третьим входом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом блока совпадения, а выходы коммутатора соединены с управляющими входами первой и второй ключевых схем, а также со

6235 временно он срабатывает и на выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход коммутатора S. Коммутатор 5 oIKJINlaeT питанис шагового двигателя 8 с программным уп- . равлением и подает коммутирующее напряжение на управляющие входы ключевых схем 6 и 7, которые пропускают при этом сигналы с выходов частотных анализаторов 3 и 9 на блок деления 11, С выхода блока деления 11 сни10 мается сигнал, равный

А1 (1 +8)

Ал (fi) где А1 - величина сигнала на частоте fi+e с с выхода частотного анализатора 3;

А — величина сигнала на частоте fi с выхода частотного анализатора 9.

Этот сигнал подается на блок умножения

12, На второй вход блока умножения 12 по20 дается сигнал с функционального преобразователя 10, работой которого управляет шаговый двигатель 8 с программным управлением.

Величина сигнала с выхода функционального преобразователя 10 функционально зависит от

25 угла поворота ротора шагового двигателя 8 с программным управлением, т. е. от частоты настройки частотных анализаторов 3 и 9 и равна Qi:

3 74 входом шагового двигателя с программным управлением.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство состоит из последовательно соединенных вибропрсобразователя 1, усилителя 2, первого частотного анализатора 3, блока совпадения 4, коммутатора 5, который управляет работой первой и второй ключевых схем 6 и 7, а также шагового двигателя 8 с программным управлением, механически связанного с частотными анапизаторами 3 и 9 и с функциональным преобразователем 10. Выходы частотных анализаторов 3 и 9 через ключевые схемы 6 и 7 соединены с входами блока деления 11, выход которого соединен с блоком умножения 12. Второй вход блока умножения 12 соединен с выходом функционального преобразователя 10. Выход блока умножения 12 через третью ключевую схему 13 соединен с блоком накопления и осреднения 14 и через пороговые блоки 15 и 16 со схемой ИЛИ 17, выход которой соединен со вторым входом коммутатора 5. Первые управляющие выходы пороговых блоков 15, 16 соединены с блоком управлснйя 18, который управляет работой третьей ключевой схемь1 13, Выходы блока накопления и осреднения 14 соединены с входом цифрового преобразователя-указателя

19 и с третьим входом коммутатора 5, который управляет работой первой и второй ключевых схем 6 и 7, а также шаговым двигателем с программным управлением 9. Шаговый двигатель с программным управлением 8 осущест-, вляет перестройку частотных анализаторов по дискретным частотам, соответствующим анализируемому виду дефекта. Одновременно при этом происходит перестройка функционального преобразователя 10.

Устройство работает следующим образом.

Вибропреобразователь 1 преобразует механические колебания исследуемого обьекта в электрический сигнал, который подается на усилитель 2. Усиленный сигнал поступает на входы частотных анализаторов 3 и 9, которые расстроены относительно друг друга на 0 Гц, где

9 = пп()с, если анализируется величина дефекта на наружном кольце шарикоподшипника или дефекты шариков; (:1 = п (О) - Шс), если анализируется величина дефекта на внутреннем кольце; Ш, UJ b- соответственно частоты вра50 щения сепаратора и внутреннего кольца подшипника, m - число шариков.

Перестройка частотных анализаторов 3 и 9 осуществляется шаговым двигателем 8 с программным управлением. Сигналы с выходов частотных анализаторов 3 и 9 подаются на входы блока совпадения 4 и одновременно на входы ключевых схем 6 и 7. При наличии сигналов на двух входах блока совпадения 4 одноpnz-(zvz,.) -(2в8 ) -(87 z,. e) nzICn (zTsg )z ice)1) +(eez(e)z " где Я. — собственная круговая частота колебаний в направлении измерения вибрации.

С выхода блока умножения 12 сигнал, величина которого Е, i

6 = А(-"+ — ) а, Az (fi) поступает на входы пороговых блоков 15 и

16 и вход третьей ключевой схемы 13. Первый пороговый блок 15 имеет величину порога

"max второй пороговый блок 16 имеет величину порога )1;„. Если выполняется неравенстВо I1olI>C 8 I «< Ilola» To HH ogHH H3 порогoBb?x блоков не срабатывает, при этом с первых управляющих выходов пороговых блоков 15 и

16 снимаются сигналы и поступают на входы блока управления 18, который срабатывает и открывает третью ключевую схему 13. В этом случае сигнал с блока умножения 12 поступает через третью ключевую схему 13 на вход блока 14 накопления и осреднения. С выхода блока 14 накопления и осреднения сигнал поступает на третий вход коммутатора 5 для включения питания шагового двигателя с программным управлением 8 и продолжения анализа в рабочем диапазоне частот, а также на вход цифро5 вого преобразователя-указателя 19, который фиксирует на своем индикаторе величину дефекта исследуемого шарикоподшипника в микрометрах, соответствующую . значению Е zp

Если неравенство Ьmin < Е i < hmaxne выполняется,т.е. когда f. i > Ь,па„или О < "min, то первый пороговый блок 15 или второй пороговый блок 16 срабатывают и на их втором выходе появляется сигнал, который поступает на вход схемы ИЛИ 17. При этом сигнал на 10 первом управляющем выходе порогового блока отсутствует и блок управления 18 не срабатывает. Третья ключевая схема 13 закрыта.

С выхода схемы ИЛИ 17 сигнал поступает на второй вход коммутатора 5, который снимает коммутирующее напряжение с управляющих входов первой и второй ключевых схем 6 и 7 и подключает питание к шаговому двигателю

8 с программным управлением, и процесс диагностики продолжается до следующего совпадения сигналов от частотных анализаторов на блоке совпадения 4.

При снятии коммутирующих напряжений с управляющих входов первой и второй ключевых схем 6 и 7 сигналы с частотных анализаторов 25

3 и 9 на блок деления не поступают, что позволяет пороговым блокам вернуться в исходное состояние и подготовиться к дальнейшей работе.

ЦНИИПИ Заказ 3929/29 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Формула изобретения

Устройство для диагностики шарикоподшип-. ников, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частот- ный анализатор, блок совпадения, а также пороговый блок и цифровой преобразователь-указатель, отличающееся тем,что,с целью повышения точности диагностики шари746235 6 коподшипников В собранном изделии, оНо снабжено вторым частотным анализатором, шаговым двигателем с программным управлением, коммутатором, тремя ключевыми схемами, блоком деления, блоком умножения, функциональным преобразователем, вторым пороговым блоком, блоком управления, схемой ИЛИ и блоком накопления и осреднения, при этом выходы частотных анализаторов соединены с входами блока совпадения, а также через первую и вторую ключевые схемы соединены с входами блока деления, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход блока умножения соединен с выходом функционального преобразователя, механически связанного с шаговым двигателем с программным управлением, который также механически связан с частотными анализаторами, выход блока умножения соединен с входами первого и второго пороговых блоков и с первым входом третьей ключевой схемы, второй вход которой через блок управления соединен с управляющими выходами пороговых блоков, вторые выходы пороговых блоков через схему ИЛИ соединены со вторым входом коммутатора, а выход третьей ключевой схемы соединен через блок накопления и осреднения со входом цифрового преобразователя-указателя и с третьим входом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом блока совпадения, а выходы коммутатора соединены с управляющими входами первой и второй ключевых схем, а также со входом шагового двигателя с программным управлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 525867, кл, G 01 М 13/04, 1976..