Способ виброакустической диагностики машин и их узлов
Патент 1295263
Авторы
Классы МПК
Способ виброакустической диагностики машин и их узлов
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при прогнозировании ресурса машин в процессе эксплуатации. Цель изобретенияповышение точности диагностирования и достоверности прогнозирования работоспособности машин и их узлов - достигается тем, что контролируемой машине или ее узлу задается частота оборотов, изменяющаяся во времени по линейному закону с угловым ускорением Е. Виброакустический сигнал от данной машины суммируется с сигналами от других неконтролируемых машин и преобразуется в электрический сигнал, который квантуется с переменным шагом Ati Ato/1- - Ato i/2(Bo, где At, - шаг квантования в i-й точке; Ato - начальный шаг квантования; i - номер точки квантования; Шо - начальная частота оборотов машины. (С (Л N3 СО ел ю Oi со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1295263 А1 (59 4 G 01 М 15 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3812740/24-28 (22) 10.11.84 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В. П. Зелик, А. И. Астапенко и М. А. Максимов (53) 620.178.5 (088.8) (56) Коллакот P. А. Диагностирование механического оборудования. Л.: Судостроение, 1980, с. 85.
Динамические методы испытания и диагностирования машин-автоматов и автоматиче ских линий. М.: Наука, 1981, с. 111 — 116. (54) СПОСОБ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ
ДИАГНОСТИКИ МАШИН И ИХ УЗЛОВ (57) Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при прогнозировании ресурса машин в процессе эксплуатации. Цель изобретения— повышение точности диагностирования и достоверности прогнозирования работоспособности машин и их узлов — достигается тем, что контролируемой машине или ее узлу задается частота оборотов, изменяющаяся во времени по линейному закону с угловым ускорением в. Виброакустический сигнал от данной машины суммируется с сигналами от других неконтролируемых машин и преобразуется в электрический сигнал, который квантуется с переменным шагом At;= At,/1+ At, i/2à„ãäå At; — шаг квантования в i-й точке; At — начальный шаг квантования; 1 — номер точки квантования; со, — начальная частота оборотов машины.
1295263
Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при определении технического расстояния и прогнозировании ресурса машин в процессе эксплуатации.
Целью изобретения является увеличение точности диагностирования и повышение достоверности прогнозирования работоспособности машин и их узлов путем отстройки от влияния шумов посторонних источников вибрации динамических характеристик машин.
Задается частота вращения контролируемой машины, изменяющаяся во времени по линейному закону. Соответственно, виброакустический сигнал от данной машины будет-нестационарен и модулирован по частоте. При этом, величина углового ускорения задается в зависимости от требуемой степени подавления помех, исходя из соотношения е= уб в / К вЂ” 1, где 6 — логарифмический декремент затухания колебаний; ,„круговая частота составляющей функции спектральной плотности распределения по мощности; у — коэффициент, зависящий от частотного диапазона, в котором расположена указанная составляющая;
К—
D — требуемое отношение мощности поD,. лезного виброакустического сигнала к мощности помех.
Виброакустические сигналы от других, неконтролируемых машин или от неконтролируемых узлов данной машины суммируются сложным образом и представляют собой по отношению к нестационарному частотно-модулированному (ЧМ) сигналу контролируемой машины стационарный сигнал с гауссовым распределением. Воспринимаемый первичными измерительными преобразователями виброакустический сигнал представляет собой сумму ЧМ полезного сигнала и стационарного сигнала-помехи. Указанный сигнал преобразуется измерительными преобразователями в электрический, а затем с помощью амплитудно-цифрового преобразо- . вателя с переменным шагом квантования вводится в ЭЦВМ. Шаг квантования определяется выражением
А4о
+ 2о, где " (; — - шаг квантования в i-й точке; t. — начальный шаг квантования;
i — номер точки квантования (i=
=1, 2,...,), ю, — начальная частота оборотов машин
Так как процесс квантования осуществляется также по линейному закону с ускорением в, то вводимая в ЭЦВМ дискретная последовательность значений полезного сигнала будет иметь стационарный характер а стационарный сигнал-помеха после квантования с переменным шагом будет представлять собой нестационарную дискретную последовательность.
В процессе вычисления функции спектральной плотности распределения по мощности энергия нестационарного сигналапомехи снижается по отношению к энергии стационарного полезного сигнала в соответствии с требуемой степенью подавления, осу
10 ществленной путем задания необходимой величины углового ускорения. Результирующая функция спектральной плотности распределения по мощности определяется толь ко полезным виброакустическим сигналом от
15 контролируемой машины или контролируемого узла машины с наперед заданной точностью.
Формула изобретения
Способ виброакустической диагностики машин и их узлов, заключающийся в том, что контролируемой машине или ее узлу зада ется частота оборотов, виброакустический сигнал преобразуют в электрический, с помощью амплитудно-цифрового преобразователя электрический сигнал подвергают кван25 тованию, определяют функцию спектраль ной плотности распределения по мощности, по которой судят о техническом состоянии машины или ее узла, отличающийся тем, что. с целью увеличения точности диагностирования технического состояния и повышения достоверности прогнозирования рабоспособности машин и их узлов, контролируемой машине или ее узлу задают режим работы с частотой оборотов, меняюшейся во времени по линейному закону с угловым ускорением в, которое выбирают из соотношения в == у6"со- /К вЂ” 1, логарифмический декремент затухания колебаний; круговая частота составляющей функции спектральной плотности распределения по мощности; коэффициент,,зависящий от частотного диапазона, в котором расположена указанная составляющая; где б—
Ю—
45 .0 требуемое отношение мощности полезного виброакустического сигнала к мощности помех. а квантование электрического сигнала осушествляют с переменным шагом, согласно выражению
М.= йЬа в t„ i
2а, шаг квантования в i-Й точке; начальный шаг квантования; номер точки квантования (!
=1, 2,...) начальная частота оборотов машины. где t;— t,—