Способ вибрационной диагностики динамической нагруженности элементов машин в рабочих условиях

Патент 714269

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн714269

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Запвлено 15.03.77 (21) 2464381/25-28 (5I)M. Кл.

6 01 М 29/00

G01 М 15/00

Ф с присоединением заявки РЙ

Геву4едстееяяыя кевятет

СССР ао делам язебретеяяй я етярытяя (23) П риоритет

Опубликовано 05,02.80. Бюллетень J4 5

Дата опубликования описания 08.02.80 (53) УДК .620.179. .18 (088.8) Б. Ф. Шорр, В. А. Карасев, А. Б. Ройтман, В. П. Максимов и. 10. П. Зима . (72) А вторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ

ДИНАМИЧЕСКСЙ НАГРУЖЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН

В РАБОЧИХ УСЛОВИЯХ

Изобретение относится к диагностике механических систем, а именно к способу вибрационной диагностики динамической нагруженности элементов машин в рабочих условиях, и может быть применено, например, для диагностики газо5 турбинных двигателей.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому результату является способ вибрацион- ® ной диагностики динамической нагруженности элементов машин в рабочих условиях, по которому снимают спектр вибрации в точках машины доступных для установки в рабочих условиях измерительных преобразователей, выделяют информативные составляющие спектра вибраций, определяют их статистические характеристики и судят по ним о динами« ческой нагруженности диагностируемого элемента(1), Согласно известному способу выделения информативных составляющих спектра осуществляется последова» тельно.

При последовательном выделении информативных составляющих не обеспечивается высокая точность диагностики, так как при работе машины, например, газотурбинного двигателя, рабочая частота может флуктуировать или изменяться в соответствии с режимом работы машины и, следовательно, спектр измеренных в разные М0п енты времени амплитуд информативных составляющих спектра неточно характеризует действительную динамическую нагруженность элемента машины, определяемую мгновенным значением суммы амплитуд всех информативных составляющих, Кроме того, при измерении амплитуд информативных составляющих по известному способу не учитывается то обстоятельство, что вследствие демпфируюших .и резонансных свойств конструкции, коэффициент передачи вибрации от элемента машины, нагруженность которого диагностируется, до точки измерения вибрации значительно различается на разных частотах. 11априз 71426 мер, коэффициент передачи на частотах выше 1000 Fg может изменяться в несколько раз при изменении частоты всего на 0,5-1,0%, Это приводит к тому, что отношения амплитуд информативных составляющих на разных частотах могут значительно отличаться от фактических отношений амплитуд составляющих динамической нагрузки на тех же частотах.

Целью изобретения является повышение точности диагностики при флуктуации и изменении рабочей частоты вращения элементов машины, Это достигается благодаря тому, что информативные составляющие спектра вибраций "выделяют одновремейно и перед определе ние м статистических характеристик одновременно изменяют амйлитуды выделенных составляющих по зависимости, обратной амплитудно-частотной характеристике канала связи от источника вибраций до точки измерения.

На чертеже изображена блок вЂ” схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство содержит измерительный вибропреобразователь 1, устанавливаемый на корпусе машины, динамическая

íàт уженность элементов которой диагноЗ0 стируется, тахогенератор 2, управляемые полосовые фильтры 3, усилители 4 с изменяемым коэффициентом передачи, нормализаторй 5, блок 6 статистической обработки, измерительный прибор 7; блок 8 настройки полосовых флльтров 3, ЗБ блок 9 управления усилителями 4.

С помопью данного устройства способ осуществляется следующим образом.

Спектр сигнала вибропреобразовате40 ля 1 анализируется нолосовыми фильтрами 3, которые одновременно выделяют информативные составляющие спектра.

Настройка прлосовых фильтров 3 на чйстоте осуществляется по сигналу тахоЪ 45 генератора 2 с помошью блока 8, Амплитуды выделенных составляющих спектра одновременно изменяются (увеличиваются или уменьшаются) усилителями 4. Коэффициент передачи каждого из усилителей 4. управляется блоком 9 по зависимости, $0 обратной амплитудно-частотной характеристике канала связи от источнйка вибраций до точки измерения. Эта зависимость может быть апроксимирована ломаной

9 4 линией с одной точкой перегиба на частоте, соответствующей резонансной частоте корпуса машины, Сигналы с выхода усилителей 4 перед статистической обработкой корректируют в соответствии с информативностью каждой иэ выделенных

1 составляющих спектра с помощью нормализаторов 5. По статистическим характеристикам спектра вибраций, например по сумме амплитуд информативных составляющих, измененных указанным выше образом, судят о динамической нагруженности элемента машины.

Достигаемое при использовании изобретения повьппение точности диагностики динамической нагруженности элементов машины позволяет более эффективно выявлять дефектные и ненадежные элементы машины при их производстве и эксплуатации.

Формула иэобре те ния

Способ вибрационной диагностики динамической нагруженности элементов машин в рабочих условиях, по которому снимают спектр вибраций в точках машины, доступных для установки и рабочих условиях измерительных вибропреобразовамвлей, выделяют информативные составляющие спектра вибраций, определяют их . статистические характеристики и судят по ним о динамической нагруженности

I диагностируемого элемента, о т л и ч & ю шийся тем, что, с цель,ю повышения точности диагностики при флуктуации и изменении рабочей частоты вращения элементов машины, информативные составляющие спектра вибраций выделяют одновременно и перед определением статистических характеристик одновременно изменяют амплитудь выделенных состав-. ляющих по зависимости, обратной амплитудно-частотной характеристике канала связи от источника вибрации до точки измерения.

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

1. Попков В. И. Виброакустическая диагностика и снижение виброактивности судовых механизмов, II., Судостроение, 1974, с. 84-94 (прототип).

Составитель В. Шехтер

Редактор И, Гохфельд Техред щ. Келемещ Корректор Я. Веселовская

Заказ 9275/39 . Тираж 1019 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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