Способ вибрационного контроля машин

Способ вибрационного контроля машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 G 01 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lM ,C) Сл) (21) 4262817/28 (22) 15.06.87 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов и Институт проблем машиностроения АН УССР (72) М.В.Бойко, О.Ф.Полищук, С.А.Сапрыкин и А.Е.Божко (53) 620.178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1663467, кл. G 01 M 7/00, 1987. (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ МАШИН (57) Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для вибрационного контроля технического состояния машин. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет исключения возможности наложения спектральных составляющих с различной кратностью при определении частот собственных колебаний машин. В эксплуатации в

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для вибрационного контроля технического состояния машин.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет исключения возможности наложения спектральных составляющих с различными кратностями при определении частот собственных колебаний машин.

На чертеже представлена структурная схема устройства, иллюстрирующего реализацию способа, Устройство содержит вибростенд 1 с установленными на нем двумя резонаторами связи с изменением технического состояния меняются частоты собственных колебаний машин. Однако не всегда изменением режима работы машины возможно выделить группу спектральных составляющих, не зависящих от изменения циклической частоты работы и принимаемых обычно за собственные колебания. Это объясняется тем, что наблюдается наложение спектральных составляющих различной кратности при изменении режима работы, что затрудняет определение частот собственных колебаний машины. Определяют такие режимы работы, которые исключают возможность наложения спектральных составляющих различной кратности при изменении режима, Собственные частоты определяют как аргументы

v, при которых локальные максимумы функции x(@i)=(xp (Я) x1(v) ... xm (v)) превышают заданную величину хо (ю) x>(v),...xm(v)— спектры вибрации машины на разных режимах работы, 1 ил.

2, 3, вибропреобразователь 4, выход которого подключен к анализатору спектра (на чертеже не обозначен).

В процессе эксплуатации. машин изменяется геометрия узлов машины, жесткость крепежа, теряется прочность из-за усталости материала, все это приводит к изменению частот собственных колебаний машин.

Контроль технического состояния осуществляют, определяя параметры собственных колебаний. Однако, при определении частот собственных колебаний возможны ошибки.

Одним иэ приемов, служащим для определения частот собственных колебаний, является изменение частоты рабочего

1727013 процесса. При этом меняется частота некоторых спектральных составляющих, которые относят к вынужденным колебаниям.

Другие составляющие, не меняющие частоту при смене рабочей частоты процесса, от- 5 носят к собственным колебаниям. Однако не исключена возможность наложения составляющих с разными крайностями частоты, которые изменяются пропорционально частоте рабочего процесса, Для того, чтобы 10 исключить ошибки при определении частоты собственных колебаний, задают такие режимы работы машин, которые позволяют исключить возможность положения спектральных составляющих, Первоначально из- 15 меряют составляющие спектра вибрации на режиме какой-либо частотой fo рабочего процесса, Составляющие спектра х (v) вибрации, полученные на режиме работы с частотой fo и превышающие заданный уро- 20 вень, используют для задания только таких режимов работы, циклические частоты которых удовлетворяют условию:

vj

fi o Ис где! = 1, ..., m; jk = 1, ..., n, m 1.

Далее, измеряют на заданных i" режимах работы спектральные составляющие и ис- 30 пользуют их для определения значения частот собственных колебаний по локальным максимумам функции

35 х{т,) = tx {ъъ) x; {v)... х (v)) (2)

ГДЕ Xo(V) Х1() ... Х,(и ) — СОСтаВЛЯЮЩИЕ спектра, измеренные на заданных режимах работы, а оценку технического состоя- 40 ния проводят по значению частоты собственных колебаний, Функция х(), определенная по формуле (2), представляет собой среднее геометри- 45 ческое от произведений составляющих спектров, зарегистрированных на режимах работы 1ь удовлетворяющих условию (1).

Каждое произведение будет малым, если источник вибрации (c частотой v ) изменит 50 свою частоту при изменении режима работы. Если частота v; источника вибрации не изменится при изменении режима (т.е. связана с собственными колебаниями), то произведение x(v) малым не будет. Таким образом определяя локальные максимумы функции х(у ) можно определить частоты собственных колебаний машин, Чем больше частот собственных колебаний в машине, тем больше режимов следует задавать для измерения спектров.

Устройство, схема которого представлена на фиг, 1 работает следующим образом.

На вход вибростенда 1 поступает последовательность импульсов, частота следования которых fo равна циклической частоте рабочего процесса машины (например частоте вращения ротора, частоте хода поршня и т,д,), Резонаторы 2, 3 представляют собой модель машины. Спектр последовательности импульсов преобразуется в спектр вибраций, возбуждающий колебания резонаторов 2, 3. Сигнал с выхода вибропреобразователя 4 поступает на вход анализатора спектра, Измерение значения спектральных составляющих xo(v) регистрируют и выбирают те из них, ко орые превышают заданный уровень, На этом этапе неизвестно: какие из составляющих xo(v ) связаны с вынужденными колебаниями, а какие с собственными колебаниями резонаторов 2, 3. Далее определяют те режимы, которые удовлетворяют условию (1), т.е. условию, которое исключает наложение спектральных составляющие различной кратности на режиме работы с частотой fj, Задают этот режим на вибростенде 1, анализируют и регистрируют спектр xj(v ). На следующем этапе определяют максимум функции x(vi) = (xo(v) x (v)) . Произведения не будут малыми для тех составляющих, для которых не изменилась частота v при изменении частоты fo режима. Максимальные значения функции х(т ) будут соответствовать, таким образом, собственным колебаниям машины. В данном случае, резонаторам 2, 3.

Реальные машины, как правило, имеют в спектре вибрации многочисленные составляющие, относящиеся к собственным колебаниям. Для таких машин измерения спектров вибрации следует проводить на нескольких (более чем двух) режимах.

Формула изобретения

Способ вибрационного контроля машин, заключающийся s том, что изменяют циклическую частоту fo работы машины в пределах, соответствующих условиям эксплуатации, измеряют спектр вибрации для каждого из режимов, выделяют собственные и вынужденные колебания, техническое состояние машины оценивают по параметрам собственных колебаний, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля. составляющие спектра xo(v ) вибрации, измеренные на режиме работы с циклической частотой 4 и превышающие заданный уровень, исполь1727013

45

Составитель В,Каратыш

Техред М.Моргентал Корректор H.påâcêàÿ

Редактор M,Òîâòèí

Заказ 1273 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зуют для задания режимов работы машины, циклические частоты f; которых удовлетворяют условию

fi о—

Vj

Мс где!=1, ..., m; j,k= 1, „„и; m 1, измеряют на заданных i" режимах спектральные составляющие xi(v ), определяют локальные максимумы функции

x(V I) = (х" (М)х ци) ... х„(гЯ1 где х„(и ) хф ) ... xm(м) — составляющие спектра, измеренные на i" режимах работы машины, выделение частот собственных колебаний машины осуществляют

5 путем определения частоты тех составляющих спектра х (и), которым соответствуют локальные максимумы функции х(ю ), а оценку технического состояния проводят по значениям частот собственных колеба10 ний машины,