Устройство для диагностики подшипниковых узлов механических систем

Устройство для диагностики подшипниковых узлов механических систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ , включающее последовательно соединенные вибропреобразоватэль, усилитель и частотный анализатор, последовательно соединеные синхронизатор и счетчик и блок памяти и блок совпадения , причем второй выход синхронизатора соединенсвторым входом частотного анализатора, о тли ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его быстродействия и повышения точности диагностики, введены компаратор последовательно соединенные преобразователь кодов, функциональный преобразователь и цифровой индикатор, последовательно соеединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров. подключенный через блок памяти к по-следовательно соединенным коммутатору , логическому блоку и световому табло, и формирователь порогов и тактовый генератор, при этом второй/ третий и четвертый выходы блока управления соединены с вторыми входами соответственно счетчика, функционального преобразователя и блока памяти , второй выход блока памяти с первым входом блока совпадения, выход которого подключен к формирователю порогов, второй выход преобразователя кодов соединен с вторым входом формирователя порогов, а выход последнего - с первым входом компаратора выход которого соединен с преобразователем кодов, (Л С а второй - с вторым входом логического блока, второй выход которого соединен с входом блока управления, выход счетчика соединен с вторым входом блока совпадения, выход частотного анализатора - с вторым входом компаратора, выход тактового генератора - с вторым входом блока ввода конструктивных параметров и вторым входом преобразователя кодов, а третий, выход блока памяти соединен с третьим входом преобразователя кодов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИДЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) ъ

М50 G 1 С 25 00 901 М 13/04 (ь l; . I Р.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (2 1) 338781 4/4 0- 23 (.? 2) 01. 02. 82 (46) 07.06. 83. Бюл. 9 21 (72) В.A. Голубков, С. С. Симонов, T. Т.Шарафутдинов, A. К. Явленский и К.Н.Явленский

{71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 623. 488: 621. 822(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 696330, кл. 601 М 13/04, 1977.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 540186, кл. G 01 М 13/04, 1975. (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, включающее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель и частотный анализатор, последовательно соединеные синхронизатор и счетчик и блок памяти и блок совпадения, причем второй выход синхронизатора соединенс вторым входом частотного анализатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его быстродействия и повышения точности диагностики, введены компаратор последовательно соединенные преобразователь кодов, функциональный преобразователь и цифровой индикатор, последовательно соеединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров, подключенный через блок памяти к по . следовательно соединенным коммута тору, логическому блоку и световому табло, и Формирователь порогов и тактовый генератор, при этом второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены с вторыми входами соответственно счетчика, функционального преобразователя и блока памяти, второй выход блока памяти— с первым входом блока совпадения, выход которого подключен к формирователю порогов, второй выход преобразователя кодов соединен с вторым входом формирователя порогов, а выход последнего — с первым входом компаратора,первый выход которого Q соединен с преобразователем кодов, а второй — с вторым. входом логичес- ф/ кого блока, второй выход которого соединен с входом блока управления, С выход счетчика соединен с вторым входом блока совпадения, выход час- Я тотного анализатора — с вторым входом компаратора, выход тактового генератора — с вторым входом блока ввода конструктивных параметров и ию А вторым входом преобразователя кодов, ив а третий выход блока памяти соединен с третьим входом преобразователя кодов ° 1ааь

1021947

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тех областях приборострое" ния, в которых предъявляются повышенные требования к качеству иэготов- / ления и сборки шарикоподшипниковых узлов механических систем. э

Известно устройство для диагностики подшипников качения, содержа щее вибропреобразователь, усилитель, многоканальный частотный ана- лизатор, режимный переключатель, запоминающий блок, сумматор, пороговый блок, цифровой преобразовательуказатель, фильтр частоты вращения, частотный дискриминатор, блок перестройки частотного анализатора, генератор эталонной частоты вращения P1).

Однако, устройство имеет недостаточную универсальность в части пере- 20 стройки на диагностику различных типоразмеров подшипников.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для диагностики 25 подшипниковых узлов механических систем, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частотный анализатор, блок совпадения, режимный переключатель, ЗО блок памяти, сумматор, пороговый блок, цифровой преобразователь-указатель, последовательно. соединенные / синхронизатор, счетчик, матричный дешифратор, а также последовательно соединенные блок определения веро- ятности дефекта подшипника, причем второй выход синхронизатора соединен с вторым входом частотного анализатора, первый выход матричного дешифратора — со вторым входом блока сов- 40 падения, второй выход матричного дешифратора — с вторым входом порогового блока, второй выход режимного переключателя — с входом блока определения вероятности дефекта, а 45 выход блока ввода вероятности дефекта — с вторым входом сумматора $2).

Недостатком известного устройства является его невысокое быстродействие и низкая точность, которая не позволяет определить величину дефекта и элемент с преобладающим дефектом.

Целью изобретения является уве- личение быстродействия, повышение точности диагностики.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для диагностики подщипниковых узлов механических систем, содержащее последовательно соединенные вибропреобраэователь, усилитель и частотный анализатор, последовательно соединенные синхронизатор и счетчик и блок памяти и блок совпадения, причем второй выход синхронизатора соединен с вторым Я входом частотного анализатора, ввь дены компаратор, последовательно соединенные преобразователь кодов, функциональный преобразователь и цифровой индикатор, последовательно соединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров, подключенный через, блок памяти к последовательно соединенным коммутатору, логическому блоку и световому табло, и формирователь порогов и тактовый генератор, при этом вто" рой, третий и четвертый выходы блока управления соединены со вторыми входами соответственно счетчика, функционального преобразователя и блока памяти, второй выход блока памяти — с первым входом блока совпадения, выход которого подключен к формирователю порогов,. второй,выход преобразователя кодов соединен с вторым входом .формирователя порогов, а выход последнего. — с первым входом компаратора, первый выход которого соединен с преобразователем кодов, а второй — с вторым входом логического блока, второй вход которого соединен с входом блока управления, выход счетчика соединен с вторым входом блока совпадения, выход частотного анализатора — с вторым входом компаратора, выход тактового генератора — с вторым входом блока ввода конструктивных параметров и вторым входом преобразователя кодов, а третий выход блока памяти— соединен с третьим входом преобразователя кодов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для диагностики подшипниковых узлов механических систем.

Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, усилитель 2, частотный .анализатор 3, компаратор 4, преобразователь 5 кодов, функциональный преобразователь б, цифровой индикатор 7, последовательно соединенные синхронизатор 8, счетчик 9, блок 10 совпадения, формирователь 11 порогов и последовательно соединенные блок 12 управления, блок 13 ввода конструктивных параметров, блок 14 памяти, коммутатор 15, логический блок 16, световое табло 17, а также тактовый генератор 18, причем второй выход синхронизатора 8 соединен с вторым входом частотного .анализатора 3, а второй выход блока 12 управления— с вторым входом счетчика 9, третий выход блока 12 управления — с вторым входом функционального преобразователя б, второй выход блока 14 памяти - с первым входом блока 10 совпадения, третий выход блока 14 памяти - с третим выходом преобразователя 5 кодов, второй выход пре1021947 образователя 5 кодов -..с вторым входом формирователя 11 порогов, выход формирователя. 11 порогов — с первым входом компаратора 4, выход тактового генератора 18 соединен с вторым входом блока 1-3 ввода конструктивных параметров и вторым входом преобразователя 5 кодов, второй выход компаратора 4 - с вторым входом логического блока 16, второй выход логического блока 16 — со вхо- 10 дом блока 12 управления, а четвертый выход схемы управления — с вторым входом блока 14 памяти.

Устройство работает следующим образом. 15

Устройство анализирует вибрацию на информационных частотах. Все информационные частоты делятся на шесть рядов.

Преобладание в спектре вибрации подшипника. числа частот первого ряда над числом частот второго ряда свидетельствует, что преобладает дефект наружного кольца, а в противном случае преобладает дефект внутреннего кольца.

Преобладание в спектре вибрации числа частот третьего ряда над чис-. лом частот четвертого ряда свидетельствует, что на наружном кольце присутствует дефект вида "овал", в 30 противном случае — "огранка".

Преобладание в спектре вибрации числа частот пятого ряда над числом частот шестого ряда свидетельствует, что на внутреннем кольце присутству- 35 ет дефект вида "овал", в противном случае — ." огранка".

Работа в режиме "Анализ".

Виброкреобразователь 1 преобразует вибрацию исследуемого шарикопод- 40 шипникового узла в электрический сигнал, который усиливается усилителем,2. Усиленный сигнал поступает на частотный анализатор 3. Настройка частотного анализатора 3 производит- 45 ся синхронизатором 8. Одновременно с синхронизатора 8 на счетчик 9 поступает синхронизирующая последовательность импульсов. Появление на втором выходе синхронизатора 8 оче- 50 редного импульса соответствует изменению частоты настройки частотного анализатора 3 на 10 Гц. Счетчик 9 преобразует последовательность синхронизирующих импульсов в двоично-де. сятичный код, отражающий значение частоты настройки частотного анализатора 3. Информация о состоянии

- счетчика 9 поступает на вход блока 10 совпадения. При совпадении состояния счетчика 9 с кодом, запи- 60 санным в блоке 14 памяти, на выходе блока 10 совпадения вырабатывается импульс, который поступает в формирователь 11 порогов. Формирователь

11 прогов вырабатывает первое значение порога, которое поступает на вход компаратора 4. Компаратор сравнивает пороговое значение с амплитудой вибрации на частоте настройки частотного анализатора -3.

При превышении уровня сигнала над пороговым значением компаратор выбирает на выходе импульс, запускающий преобразователь 5 кодов, который в свою очередь считывает из блока 14 памяти двоично-десятичный код» весового коэффициента анализируемой частоты и преобразует его в последовательность импульсов, отражающую значение весового коэффициента в десятичной форме. Данная последовательность накапливается в регистре. функционального преобразователя б.

По окончании считывания кода весового коэффициента преобразователь 5 кодов с первого выхода подает сигнал на второй вход формирователя 11 по-. рогов который формирует следующее значение порога. Если вибрационный сигнал не превышает значение порога, то считывание кода весового коэффициента блока 14 памяти в функциональный преобразователь б не происходит. Формирователь 11 порогов вырабатывает пять пороговых значений.

По окончании анализа функциональный преобразователь б преобразует сумму накопленных импульсов в величину дефекта в-микронах, которая отображается на цифровом индикаторе 7.

Параллельно со считыванием весовых коэффициентов с выхода компаратора 4 поступают сигналы, свидетельствующие о наличии вибрации на информационных частотах, и фиксируются в логическом блоке 16 в соответствии с номером ряда информационной частоты. Номер ряда, к которому отндсится анализируемая частота, считывается из блока памяти через коммутатор 15 на вход логического блока 16. Логи- ческий блок 16 на основе полученной информации о наличии в спектре вибра-. ции изделия частот, соответствующих различным рядам, вырабатывает аналоговые сигналы, которые управляют работой светового табло 17. На световом табло 17. высвечивается кольцо шарикоподшипника с преобладающим дефектом и вид дефекта.

В режиме "Ввод" информация о значении информационной частоты, ее весового коэффициента и номера ряда, к которому она относится, вводятся в блок 14 памяти с помощью блока 13 ввода конструктивных параметров.

Тактовый генератор приводит в рабочее состояние блок 13 ввода конструктивных параметров в режиме

"Ввод" и преобразователь 5 кодов в режиме "Анализ"..

Блок 12 управления осуществляет переключение устройства из режима

1021947

Составитель Л. Прошина

Техред А, Вабинец

Редактор Н. Рогулич

Корректор М, Шароши

Подписное

Заказ 4023/31 Тираж 602

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретения и открытий

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

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

"Ввод".в режим "Анализ" и наоборот, а также "Обнуление" схемы перед началом работы, Предлагаемое устройство позволяет повысить быстродействие и точность . диагностики дефектов подшипниковых узлов механических систем, а также определить элемент с преобладающим дефектом, величину дефекта наружного кольца шарикоподшипника, величину дефекта внутреннего кольца шарикоподшипника, величину разноразмерности шариков и дисбаланс ротора электродвигателя.