Устройство для диагностики многосту-пенчатых зубчатых передач

 

Союз Советских

Сецналистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 110379 (21) 2733186/25-28 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень Й9 2

Дата опубликования описания 150181 оп796697 (51)М. Кл3

G 01 М 13/02

Государственмый комнтет

СССР яо делам изобретения и открыткй (53) УДК 621. 833 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.И. Сергеев„ В.Б. Китаев и В.В. Колесников (71) Заявитель

Горьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института нормализации в машиностроении (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной мехнике, и может быть использовано для виброакустической диагностики многоступенчатых зубчатых передач.

Известно устройство для диагностики многоступенчатых зубчатых передач, содержащее преобразователь виброакустических колебаний в электрический сигнал, последовательно подключенные к нему усилитель, стробатор, накопитель и регистрирующий блок, преобразователь углового положения одного из валов испытуемой передачи в электрический сигнал и электрически 15 связывающий последний со стробатором синхронизатор (1).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет выделять низкочастотные состав- 2Q ляющие спектра кинематической погрешности зубчатых передач, вызванные плавно меняющимися динамическими нагрузками, зависящими от эксцентриситетов, перекосов и несоосностей 25 валов.

Цель изобретения — расширение количества диагностируемых дефектов.

Указанная цель достигается тем, что преобразователь углового полокения вала выполнен оптическим, диск которого предназначен для закрепления на валу испытуемой передачи, а осветитель и фотодиод смонтированы в одном корпусе, который установлен с возможностью поворота вокруг оси диска, устройство снабжено преобразователем углового положения корпуса в электрический сигнал, подводимый к накопителю, и приводом, кинематически связанным с корпусом.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для диагностики многоступенчатых зубчатых передач; на фиг. 2 — конструкция оптического датчика и механизма перемещения корпуса.

Устройство содержит привод 1 для перемещения корпуса 2 оптического датчика, состоящего из диска 3, установленного на удлинителе 4 вала 5 испытуемой передачи, смонтированных в корпусе 2 осветителя 6 и фотодиода

7. Корпус 2 закреплен на оси 8 привода 1. Преобразователь угла поворота корпуса 2 в электрический сигнал включает в себя контактную группу 9, состоящую из 36 контактов, размещенную на оси 8, и связанный со станиной 10 неподвижный контакт 11. Лимб

12установлен на оси 8.

79бб97

Выход фотодиода 7 электрически связан с последовательно подключенными синхронизатором 13 (например генератором прямоугольных импульсов), стробатором 14, накопителем 15 (например интегратором) и регистрирующим блоком 16. Сигналы с преобразо1нателя 17 виброакустических колебаний в электрический сигнал поступают через усилитель 18 на стробатор 14.

Сигналы от неподвижного контакта 11 поступают на накопитель 15. 10

Устройство работает следующим образом.

Вибросигнал с преобразователя 17 после усиления поступает на сигнальный вход стробатора 14, который вы- 15 деляет из вибросигнала отрезок определенной длительности. На управляющий вход стробатора 14 подается импульсный сигнал, сформированный генератором 13 прямоугольных импуль- 2О сов, работающих в режиме внешнего запуска от фотодиода 7, характеризующих положение вала 5 испытуемой передачи. С выхода стробатора 14 повторяющийся с частотой вращения вала 5 отрезок определенной длительности вибросигнала подается на интегратор 15, где происходит его накопление.

Накопленный сигнал поступает на регистрирующий блок 1б. 30

Работа интегратора 15 управляется импульсами, поступающими с преобразователя у=ла поворота корпуса 2 оптического датчика. Через каждые 10 поворота корпуса 2 оптическогo дат- 35 чика при замыкании контактов 11 и 9 происходит обнуление интегратора 15, соответствующее фиксированным поло>кениям вращающегося вала 5.

В результате накопления в интег- щ раторе вырабатывается значение диагностической составляющей, соответствующее определенному сектору углоного положения нращающегося вала 5.

Для того, чтобы получить значение накопленного сигнала, соответствующее различным секторам углового положения вращающегося вала 5, с помощью привода 1 корпус 2 оптического датчика поворачивают вокруг оси диска

3, совпадающей с осью вращения механизма, на требуемый угол.

Скорость вращения привода 1 выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимое количество циклов накопления вибросигнала, пока корпус 2 с осветителем б и фотодиодом 7 переместятся на заданный угол.

Таким образом, за полный оборот корпуса 2 нокруг оси осуществляется тридцать .:есть циклон накопления QQ вибросигнала и выдается на регистрирующий блок 1б тридцать шесть точек кривой, выражающей зависимость накопленного сигнала от угла поворота о нала 5 с усреднением по углу в 10.

Положение корпуса 2 в каждый момент времени может быть отсчитано также по лимбу 12.

Если в зубчатой передаче нет деФектов, пересопряжение зубьев шестерен произнодится с одинаковыми уси.лиями, уровень шума, соответствующий каждому сектору углового положения вала 5 многоступенчатой зубчатой передачи, одинаков. В этом случае диагностическая криная в декартовых координатах представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.

В случае, если одна из шестерен обладает эксцентриситетом, то пересопряжение зубьев происходит с разными усилиями. Диагностическая составляющая представляет собой выпуклую кривую. Максимум кривой соответствует углу, при котором происходит наибольшее усилие при пересопряжении, а величина максимума — величине эксцентриситета.

При наличии на шестерне дискретного дефекта на диагностической кривой будет виден импульс, соответствующий углу, при котором происходит наиболее сильный удар.К неравномерному пересопря>кению зубьев приводят также перекосы подшипников и несоосности валон.

Если дефект находится на валу, с которым устройство незасинхронизировано, то этот дефект иэ-за процесса стробирования не дает накопленного сигнала и из шума не выделяется.

Чтобы выделить дефекты на других валах, необходимо записать диагностическую кривую, засинхронизировав работу устройства с каждым нз этих валов.

Такая конструкция устройства позволяет при диагностике многоступенчатых зубчатых передач определять как дефекты, вызываемые наличием зубцовых и цикличиеских погрешностей, так и дефекты, связанные с плавно меняющимися динамическими нагрузками, зависящими от эксцентриситетов, перекосов и несоосностей валов, тем самым расширяя количество диагностируемых дефектов.

Формула изобретения

Устройство для диагностики многоступенчатых зубчатых передач, содержащее преобразователь ниброакустических колебаний в электрический сигнал, последовательно подключенные к нему усилитель, стробатор, накопитель и регистрирующий блок, преобразователь углового положения одного из валов испытуемой передачи в электрический сигнал и электрически связывающий последний со.стробатором синхронизаTopi о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения количества

796697

Составитель Ю. Красненко

Редактор Н. Кешеля Техред:М. Рейвес Корректор О,Ковинская

Тираж 916 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 9760/59

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 диагностируемых дефектов, преобразователь углового положения вала выполнен оптическим, диск которого предназначен для закрепления на валу испытуемой передачи, а осветитель и фотодиод смонтированы в одном корпусе, который установлен с возможностью поворота вокруг оси диска, устройство снабжено преобразователем углового положения корпуса в электрический сигнал, подводимый к накопителю, и приводом .кинематически связанным с корпусом, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. М., "Машиностроение", 1971, с. 169-172 (прототип) .