Устройство диагностики состояния подшипников качения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ (1о991 1 77

Союз Советскии

Социалистическик

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву(gq) М g 3 (22) Заявлено 26 ° 12. 80 (21)3223810/18-28

G 01 Н 1/00

G 01 М 13/04 с присоединением заявки Но—

Государственный квинтет

СССР яо делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.0 1.83. Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 23-01- 83 (33) УДК 620 ° 178 ° 53 (088. 8) (В.М..Малыгин г 7.4т в

7.

Р !

Д - . г.

Истринское отделение Всесоюзного научно-йЬжедовательского института электромеханики (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ

ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Изобретение относится к средствам нераэрушающего контроля и может быть . использовано для обнаружения и определения величины выкрашиваний в подшипниках качения, например, электрических машин.

Известно устройство для определения степени износа шарикоподшипников, . содержащее канал измерения общего . уровня сигнала, канал измерения ударных импульсов, амплитудный дискрими.натор, частотомер и счетчик импульсов, амплитуда которых превышает оп. ределенное значение (i 1.

Недостатком устройства является зависимость результатов измерений от типоразмера и частоты вращения контролируемого подшипника при одних и тех же размерах повреждения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство диагностики состояния подшипников качения, содержащее датчик-акселерометр, последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель, .амплитудный детектор, делитель, блок измерения и детектор средних или среднеквадратичных значений,подключенный к выходу усилителя (23.

Недостатком устройства является наличие погрешности измерений вследствие того, что в средний уровень сигнала входят и .ударные импульсы.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Для достижения поставленной цели устройство диагностики состояния подшипников качения, содержащее датчикакселерометр, последовательно соеди- ненные полосовой фильтр, усилитель, первый амплитудный детектор, делитель .t блок измерения и. второй амплитудный детектор, подключенный к выходу усилителя, снабжено подключенными к второму амплитудному детектору последовательно соединенными первым сумматором, третьим амплитудным детектором, вторым сумматором, выход которого подключен к входу Знаменатель делителя, а также источником опорного 1аапряжения, выходом подключенным к вторым входам обоих суммат оров .

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит. последовательно соединенные датчик-акселерометр 1, последовательно соединенные предваЗО рительный усилитель 2, полосовой

991177 фильтр 3, усилитель 4, первый амплитудный детектор 5, делитель б, блок 7 измерения, к выходу усилителя

4 подключены также соединенные последовательно второй амплитудный детектор 8, первый сумматор 9, третий амплитудный детектор 10, второй сумматор 11, выход последнего подключен к входу Знаменатель делителя б, к вторым входам сумматоров подклю чен выход источника 12 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Датчик-акселерометр 1 преобразует механические колебания в электрические, которые поступают на вход предварительного усилителя 2 и далее на полосовой фильтр 3, а с его выхода через усилитель 4 сигнал подается на входы первого и второго амплитудных детекторов 5 и 8. С выхода первого амплитудного детектора 5 постоянное напряжение, соответствующее по величине амплитуде ударных импульсов, подается иа вход Числитель делит еля 6.

Второй амплитудный детектор 8 выделяет огибающую сигнала, которая поступает на первый вход первого сумматора 9 и вычитается из вспомогательного опорного напряжения, подаваемого на второй вход первого суьщатора 9 от источника 12 опорного напряжения.

Разностный сигнал с выхода первого сумматора 9 поступает на вход третьего амплитудного детектора 10, с выхода которого напряжение, равное максимальному значению разностного сигнала, подается на второй сумматор 11 где после вычитания из опорного напряжения получается сигнал, равный по величине уровню огибающей высокочастотного сигнала, имеющему место в промежутках между ударными импульсами, которые убираются в разностном сигнале амлитудным детектором 10. Этот сигнал поступает на вход Знаменатель делителя б.

После указанных преобразонаний сигнал на выходе делителя 6, поступающий в блок 7 измерения, оказывается пропорциональным отношению амплитудного значения напряжения от ударных импульсов и постоянной составляющей высокочастотного напряжения, соответствующего неразрушенной части дорожки.

5 Пример выбора основных параметров устройстна.

Для электрических машин с диаметром вала 10-60 мм и скоростью вращения 300-6000 об/мин нижняя часть среза полосового фильтра лежит в пределах 20-30 кГц, а верхняя — 40-60 кГц, постоянная времени первого детектора

0,1-1,0 мс, второго — 0,1-0,4 мс и третье г о 1-4 мс.

Устройство эффективно для диагностирования дорогостоящего оборудова-. ния, непрерывно действующих поточных линий и объектов с повышенными требованиями к надежности. Использование устройства позволяет уменьшить число отказов машин, полностью использовать срок службы подшипников и осуществить их техническое обслуживание по ф ах тическ о му сост оя н ию.

Формула изобретения

Устройство диагностики состояния подшипников качения, содержащее датчик-акеелерометр, последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель, первый амплитудный детектор, делитель, блок измерения и второй амплитудный детектор, подключенный к

35 выходу усилителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подключенными к второму амплитудному детектору последовательно соединенными первым

40 сумматором, третьим амплитудным детектором, вторым сумматором, ныход которого подключен к входу Знаменатель делителя, а также источником опорного напряжения, выходом под45 ключенным к вторым входам обоих сумматоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское снидетельство СССР

Р 676897 р кл ° G 01 М 13/04, 1 979 °

2. Патент США Р 3677072, кл. 73-67, 1974 (прототип) .

991177

Тираж 871 Подпи сиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 110/55

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Составитель Л. Карписонов

Редактор Н. Лазаренко Техред О. Неце Корректор В. Прохненко