Устройство для вибрационной диагностики подшипникового узла

 

gi>998897

ОПИСАйИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскихСоциалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 231081 (21) 3351046/25-27 э11М Кп з с присоединением заявки ¹вЂ”

G01 М 13/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 230283, Бюллетень ¹ 7 (53) УДК 658. 562.

° 012. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 23,0283 (72) Авторы изобретения

t0.С.Вальтас, И.П.Воболис, P.A.Èoíóøà (71) Заявитель

Каунасский политехнический институт и (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ

ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА а

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть преимущественно использовано для вибрационной диагностики подшипников.

Известно устройство для вибрационной диагностики подшипникового узла, содержащее усилитель, блок информационных частот, последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, пороговый блок, формирователь импульсов, блок совпадения и индикатор и генератор качающейся частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами смесителя и блока информационных частот, а также датчик вибрации fl j.

Однако известное устройство обладает тем недостатком, что имеет низкое качество и точность диагностики.

Цель изобретения — повышение-качества и точности диагностики подшипников путем локализации дефектного подшипника.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для .. вибДационной диагностики подшипников узла, содержащее усилитель, блок информационных частот, последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, пороговый блок, формирователь импульсов, блок совпадения н индикатор и генератор качающейся частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами смесителя и блока информационных частот, а также датчик вибрации, снабжено вторыми последовательно соединенными смесителем, усилителем промежуточной частоты, пороговым блоком, формиро- . вателем импульсов, блоком совпадения и индикатором, двумя электРонными ключами, выходы которых соответственно соединены со входами первого и второго смесителей, формирователем импульсов, вход которого соединен с: выходом усилителя, а выход - со вхо- ° дами электронных ключей, электричес» ким фильтром, вход которого соединен со вторым выходом-усилителя, а выход - со вторыми входами электрон»

;ных ключей, третий выход генератора качающейся частоты соединен со вто. Рым входом ьгорого смесителя, выход блока информационных частот соединеи со вторыми входами первого и второго блока совпадений, при этом датчик вибрации выполнен в виде плоскай, 998897

Устройство работает следующим образ эм.

На упругую крышку 25 исследуемого подшипникового узла 26 закрепляют дат-., чик вибрации 10. приводят подшипниковый узел 26 во вращение. При вращении из-за дефектов подшипников возникают осевая вибрация ротора, воспринимаемая датчиком вибрации 10, которым служит средняя часть пьезо- 60 керамической шайбы 21, нахЬдящаяся. между электродами 22 и 24. Параллельно возбуждаются и осевые колебания системы ротор-подшипник-упругая крышка 25 на собственной частоте, 65 пьезокерамической шайбы с двумя электродами на торцах, один из которых заземлен, а второй - в виде концентрично расположенных и соединенных между собой положительной обрат.ной связью через усилитель кольца и шайбы.

"На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 вид A — на фиг. 1.

Устройство содержит усилитель 1, 10 блок информационных частот 2, последовательно соединенные смеситель 3, усилитель промежуточной частоты 4, пороговый блок 5, формирователь импульсов 6, блок совпадения 7 и ин- 15 дикатор 8 и генератор качающейся частоты 9, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами смесителя 3 и блока информационных частот 2, а также датчик иб- 0 рации 10. Устройство снабжено вторыми последовательно соединенными смеси.телем 11, усилителем промежуточной частоты 12, пороговым блоком 13, формирователем импульсов 14, блоком сов- g5 падения 15 и индикатором 16.. Устройство также снабжено двумя электронными ключами 17 и 18, выходы которых соответственно соединены со входами первого 3 и второго 11 смесителей, формирователем импульсов 19, вход которого соединен с выходом усилителя 1, а выход — со входами электронных ключей 17 и 18, электрическим фильтром 20, вход которого соединен со вторым выходом усилителя 1, а выход — со вторыми входами электронных ключей 17, 18, тр0тий выход генератора качающейся частоты 9 соединен со вторым входом, второго смесителя . 11, выход блока информационных час- 40 тот 2 соединен со вторыми входами первого 7 и второго 15 блока совпадения. Датчик вибрации 10 выполнен в виде плоской пьезокерамической шайбы 21 с двумя электродами на торцах, 45 один из которых 22 заземлен, а второй — в виде концентрично расположенных и соединенных между собой положительной обратной связью через усилитель 7 кольца 23 и шайбы 24. 50 которая гораздо ниже по сравнению с частотами от дефектов подшипников соответственно 100-200 Гц и 1

100 крц . Воспринятые датчиком 10 осевые вибрации ротора от дефектов подшипников, а также колебания вышеупомянутой системы на собственной частоте поступают в усилитель 1, где происходит их усилие. Усиленный сигнал низкочастотных колебаний системы ротор-подшипники-упругая крышка

25 подается на наружную часть, находящуюся между электродами 22 и 23 керамической шайбы 21, выполняющей функции вибрат>ра., возбужающего осевые колебания вышеупомянутой системы на собственной частоте и обеспечивающего периодическое разгружение то одного, то другого подшипника. С другого выхода усилителя 1 низкочастотная составляющая усиленного сигнала подается на формирователь прямоугольных импульсов 19, в котором из синусоидального сигнала формируются как положительные, так и отрицательные импульсы, управляющие поочередной работой электронных ключей

17 и 18. С третьего выхода усилителя

1 общий усиленный сигнал датчика вибрации подается на активный электрический фильтр 20, в котором происходит отделение низкочастотной составляющей и усиление высокочастотных составляющих сигнала, несущих информацию о дефектах подшипников.

Остальная часть устройства служит для распознавания видов дефектов и работает следующим образом. На другие входы смесителей 3 и 11 подается напряжение постоянной амплитуды с периодически меняющейся частотой из генератора качающейся частоты 9.

В связи с этим на выходах смесителей 3 и 11 выделяются сигналы на промежуточной частоте, равной настройке усилителей промежуточной частоты 4 и 12. Усиленные усилителями промежуточной частоты 4 и 12 сигналы подаются на пороговые блоки

5 и 13 и сравниваются с опорными пороговыми напряжениями. Если напряжения из усилителей промежуточной частоты 4 и 12 превысят пороговые, на выходах пороговых блоков 5 и 13 . появляются сигналы, из которых в формирователях импульсов 6 и 14 формируются импульсы для подачи на блоки совпадения 7 и 15. На другие соответствующие входы блоков совпадения 7 и 15 подаются импульсы сигналов информационных частот из блока 2.

Блок информационных частот 2 синхронизируется сигналами соответствующих частот генератора качающейся частоты, 9.

В случае совпадения поступаю1аих на входы блоков совпадения 7 и 15

998897 сигналов по времени на выходах появляются сигналы, наличие которых показывает соответствующей теоретически заданной информационной частоте канал цифровых индикаторов 8 и 16.

Разные виды дефектов подшипников вызывают появление соответствующих сигналов в определенной полосе частот. Применение генератора качающейся частоты 9 с соответствующей полосой позволяет автоматизировать процесс обнаружения и индикации дефектов подшипников.

Применение предлагаемого устройства позволяет в собранном подшипни- 15 ковом узле разделить дефекты каждого подшипника, определить виды дефектов и вестй одновременную их индикацию.

Формула изобретения

Устройство для вибрационной диагностики подшипникового узла, содер- 25 жащее усилитель, блок информационных частот, последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, пороговый блок, форми-— рователь импульсов, блок совпадения и индикатор и генератор качающейся частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами смесителя и блока информационных частот, а также датчик вибрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностики путем локализации дефектного подшипника, оно снабжено вторыми последовательно соединенными смесителем, усилителем промежуточной частоты, пороговым блоком, формирователем импульсов, блоком совпадения и индикатором, двумя электронными ключами,. выходы которых соответственно соединены со входами первого и второго смесителей, формирователем импульсов, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - со входами электронных ключей, электрическим фильтром, вход которого соединен со вторым выходом усилителя, а выход — со вторыми входами электронных ключей, третий выход генераторакачающейся частоты соединен со вторым входом второго смесителя, выход блока информационных частот соединен со вторыми входами первого и второго блока совпадений, нри этом датчик вибрации выполнен в виде плоской пьезокерамической шайбы с двумя электродами на торцах, один из которых заземлен, а второй — в виде концентрично расположенных и соединенных между собой положительной обратной связью через усилитель кольца и шайбы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 729466, кл. 501 М 13/04, 1980, (прототип) .