Устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам

Устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПО ВИБРАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ по авт.св. № 920393, отличающееся тем, что, с целью повышений . точности, оно снабжено последовательно .соединенными датчикомтемпературы , нормирующим преобразователем и функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NIIWNQI

РЕСПУБЛИК аа а11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕКН1 1Й КОМИТЕТ CCCP

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 920393 (21) 3626131/18-28 (22) 22.07,83 (46) 07.12.84. Бюл.Ф 45 (72) Е.И.Малаховский и: А.М.Тарнавский (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 531.717.2:621..833(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 920393, кл. G Ol Н I/00, 1982 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕК ТОВ ПО ВИБРАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ по авт.св. 11 920393, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения, точности, оно снабжено последователь но,соединенными датчикам температуры, нормирующим преобразователем н функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок.!

128123!

Изобретение относится к устройству диагностики и может быть использовано для контроля технического состояния механических объектов, подвергающихся вибрационным нагрузкам, в частности при разбалансированыи вращающихся частей, турбомашин.

По основному авт.св. N 920393 известно устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам, содержащее последовательно соединенные датчик вибрационных нагрузок, накопитель и индикатор, а также включенные между датчиком вибрационных . !5 нагрузок и входами накопителя каналы фиксации уровня вибрационных нагрузок, расположенные в порядке воз° растания фиксируемого уровня вибрационных нагрузок, каждый из которых 2б выполнен в виде последовательно соединенных входного спускового блока-, триггера и элемента совпадения, тактовый спусковой блок, вход которого соединен с входами спусковых блоков, 25 а инверсный его выход — с дополнительным входом каждого элемента совпадения; и элемент ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом элемента совпадения каждого канала, выход . его соединен с инверсными входами триггеров, а накопитель выполнен в виде двоичного счетчика; ячейки млад-! ших разрядов которого соединены . входами с: выходамн.соответствующих каналов фиксации уровня вибрационных З5 нагрузок, выход каждого триггера, за исключением первого канала фик-.. сации уровня внбрацнонных нагрузок, соединен с инверсным входом элемента совпадения. предыдущего, канала .фиксации уровня вибрационных нагру, зок (1) .

Йедостатком известного устройства является низкая точность .контроля при изменении температуры контролируемого механического объекта. На- . пример, при повышении температуры ! начиная с,определенного уровня, предел усталости металлов. снижается. Вследствие этого устройство кон- 5О троля дает точную характеристику технического состояния механического объекта только для одного значения температуры.

Целью изобретения является повы-,15. шение точности контроля в заданном диапазоне эксплуатационных температур контролируемого объекта.

Укаэанная цель до"тигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными датчиком температуры, нормирующнм преобразоватедем и функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня внбрационных нагрузок.. На фиг.1 изображена структурная схема устройства на фиг.2 — график зависимости между амплитудой и числом-циклом знакопеременных напряжений; на,фиг.3 — эпюры вибрационных нагрузок.

Устройство содержит датчик 1 ви- брационных нагрузок, последовательно; соединенные накопитель 2„ индикатор . ю

3, включенные между датчиком вибрационных нагрузок и входами накопителя 2,.каналы 41, 42,..., 4П фикса-., ции уровня вибрационных нагрузок, расположенные в порядке возрастания фиксируемого уровня вибрационных нагрузок, каждый из которых выполнен в виде последовательно соеди-.

1 ненных входного спускового блока 5, триггера 6 и элемента 7 совпадения, тактовый спусковой блок 8, вход которого соединен .со входами спусковых блоков 5., а инвереный выход — с дополнительным входом каждого элемента 7 совпадения, элемент 9 ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом элемента 7 совпадения каждого кана- ла, выход erd соединен с инверсными . входами триггеров 6; накопитель 2 выполнен в виде двоичного счетчика, ячейки !0.1, 10.2,..., 10п младших разрядов которого соединены входами с выходами соответствующих,каналов

4.1 4.2, ..., 4!i фиксации уровня вибрационных нагрузок 4.1, 4.2 ...

4!!, выход каждого триггера 6 за ис- ключением триггера первого канала

4.1 фиксации уровня вибрационных нагрузок соединен с инверсным входом элемента совпадения предыдущего канала фиксации уровня вибрационных нагрузок, кнопку ll сброса информации. Устройство содержит также датчик 12 температуры, нормирующий преобразователь 13 и фуйкциональ" ный преобразователь 14 которые образуют последовательную цепь. Выходы функционального преобразователя соединены со вторыми входами вход-.

У

123

3 1128 ных спусковых блоков 5 каналов 4.1, 4. 2-4п .

Устройство работает следующим .1 образом.

В отсутствие вибрационных нагрузок перед началом эксплуатации механического объекта накопитель 2 устанавливается в нулевое положение нажатием кнопки ll сброса информации, все входные спусковые блоки 5 10 и тактовый спусковой блок 8 заперты, на выходе триггеров 6 — логический

It !1

О . При нормальной температуре объеМта и вибрационных нагрузках с уров-: нем меньше минимального фиксируемого уровня (фиг,3 эпюра ."0") периодически открывается только тактовый блок 8, но информация в накопитель

2 не проходит, так как элементы 7 совпадения заперты напряжениями с вы- 20 хода триггеров 6.

При вибрационных нагрузках в диапазоне Ч Ч периодически открываются, помимо тактового спусковога бло-. ка 8, входные спусковые блоки 5 первого или нескольких первых каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок, соответствующих меньшим фиксируемым уровням, в результате чего срабатывают триггеры 6 тех же кана 30 лов, а на их выходе появляется логическая "1". По окончании очередной положительной полуволны вибра" ционной нагрузки.(.фиг.3} тактовый спусковой блок 8 закрывается, запре . щающий сигнал, поступающий с его инверсного выхода на дополнительные входы элементов 7 совпадения, исчезает, но выходной сигнал триггера 6 проходит через элемент 7 совпадения только в последний иэ указанных ка40 налов, так как в каждом из остальных элемент 7 совпадения закрыт по инверсному входу сигналом триггера следующего канала .

С выхода открытого элемента 7 совпадения сигнал поступает одновременно на вход соответствующей ячейки младших разрядов накопителя 2 и, на один иэ входов элемента 9 ИЛИ, выходной сигнал которого переводит все триггеры 6 в начальное. состоя-. ние, после чего устройство готово к регистрации новой положительной полуволны вибрационной нагрузки.

Следовательно, в накопителе 2 регистрируется абсолютное число импульсов с уровнем вибрационных нагрузок в чнтервале V< -:» а каждый . импульс в интервале V -V — в виде двух импульсов, в интервале V -V — в виде четырех импульсов и т.д. Одно и то же число, регистрируемое индуктором 3, характеризует одну и ту же степень износа материала машины, независимо от изменений вибрационных нагрузок в процессе счета.

Во время работы устройства. кроме уровня вибрации контролируется и температура материала механического объекта при помощи датчика 12. Сигнал датчика 12 температуры усиливается и нормализуется нормирующим . преобразователем 13, а затем подается на вход функционального преобразователя 14. Как только температура контролируемого механического объекта достигает такого уровня, при катаром начинают снижаться предел усталасти и соответственно уровни вибрации V„ при которых происходит разрушение материала за те же количест ва циклов N<, N® и т.д., то функциональный преобразователь 14 начинает выдавать на дополнительные входы входных спусковых блоков 5 аналоговые сигналы, уменьшающие уровень их срабатывания. В результате действие устройства будет определяться характеристикой б =1(N) располагаю-! щейся ниже прямой -1 (фиг.2).Если же контролируемая датчиком 12 температура увеличивается до такого предела что уровень срабатывания блоков 5 понижается до значения, определяемого характеристикой П (фиг.2), то в накопителе 2 будут регистрироваться уже все.:виброимпульсы с уровнем вибрационных нагрузок в интервале

U0-(Ч -ДЧ), где йЧ Ч<-V0, а каждый импульс в интервале (V<-ИЧ)-(V>-3Ч) в виде двух импульсов, в интервале (V>-4Ч)-(Ч4 -аЧ) - в виде четырех импульсов и т.д.

Введение в устройство канала контроля температуры контролируемых узлов механического объекта обеспечи-. вает температурную коррекцию порога срабатывания входных спусковых блоков, что позволяет более правильно производить определение количественного износа вибрирующего механического объекта, работающего в широком .температурном диапазоне.

1128123

Фиг.1

1128123

fgg 8

ЩЩ

S,7

togsÊ tang Йц Яо М toyt Kp

l6 13 20 0 28 23

ФР8. 2 Составитель А.Шман

Редактор II,Коссей Техред М.Гергель

Корректор О.Билак

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

Заказ 9018/30 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб1, д. 4/5