Способ интегральной диагностики состояния привода барабанной мельницы

Способ интегральной диагностики состояния привода барабанной мельницы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

Союз Советских

Социалистических

Республик ()948454 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 02.12.80 (21) 3009821/29-33 с присоелнненнем заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.08,82. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 09.08.82 (5l )M. Кл.

В 02 С 25/00

601 М 29/00

Вкударственный комитет

СССР (53) УЙК 621. .926(088.8) оо делам взобретеинй и открытий

А. Н. Марюта, А. К. Мороз и И. В. Новицкий (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного горный инстйтут им. Артема

Знамени"- """ (7E) Заявитель (54) СПОСОБ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ

СОСТОЯНИЯ IlPHBOQA БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИБЫ

Изобретение относится к области автоматического контроля технологических процессов в горной промышленности и может быть использовано в промышленности, где применяются барабанные мельницы, работаюшие как в открытых, так и в замкнутых циклах с классифицируюши-. ми аппаратами, и использукяцие в качестве привода синхронные и асинхронные двигатели

Известен способ определения дефектов в деталях машин, основанный на регистрации их вибрации, заключаюшийся в том, что фиксируют вели пшу максимального пикового значения вибросигнала и сдвиг его частоты и по величине этого сднига судят о степени износа деталей машин )1).

Наиболее близким по технической сущности является способ определения дефектов в деталях машин, основанный на регистрации, измерении и анализе ампщнтуды еябрапий деталей,в котором сравни-, вают характеристики вибрации в процессе эксплуатации машин (2) с

В этом сттособе для определения износа деталей устанавливают информативную полосу частот, в которой фиксируют вибрацию, определяяют и запоминают уровень ее средневыпрямпенного значения, в течение поспедуюшего времени измерения определяют вели псну математического ожидания вибрации н сравнивают ее с установленным уровнем средневыпрямленного значения вибрации. Превышение установленного уровня позволяет делать вывод о наличии дефектов в деталях машин. Однако используемая информация далеко не полностью позволяет судить о дефектах привода барабанной мельницы.

Кроме того, данный способ не предусматривает возможности использования его дня наладки барабанной мельницы при ее монтаже.

Цель изобретения - повышение точности диагностики.

Достигается это тем,.что в способе интет;ральной диагностики состояния прн)4 4! I - тЭст э

3 9484 вода барабанной мелыппты, прн ее монтаже и экстиуатапии, включающем измерение динамической сосч авцяю|цей мошности приводного двигателя и вибрапионных колебаний механической системы, дополнительно измеряют динамическую составляющую мощности приводного двигателя, а измерение вибрационных колебаний осуществляют на подшипниках подвенцовой шестерни барабана мельницы, из cHr- 0 нала, пропорционального динамической составлятошей мощности приводного двигателя, выделяют сигналы на частоте автоколебаний цапф барабанной мельницы в подшигппиах скольжения и ее трех гармониках, а из сигнала, пропорционатпного вибрационным колебаниям подшитпптков, выделяют сигналы на частоте сопряжения зубцов подвенцовой и венцовой шестерен и ее трех нечетных гармоник, а о состоя-20 вии привода барабанной мельницы судят ! по интегрируемой за заданный период времени сумме взвешенных выделенных сигналов, Сущность способа заключается в сле-, 25 дующем.

В спектре сигналов активной мощности, потребляемой приводами барабанных мельниц, сигналы на вышеуказанных частотах имеют большой удатьный вес. эо

Преобладаюшими в спектрах являются сигналы на частоте автоколебаний цапф мельниц в подшипниках скольжения. Значительной мощностью также обладают сигналы на высших гармониках этой частоты. В спектре сигналов, пропорциональных вибрапионным колебаниям подшиштиков подвенцовой шестерни, преобладают сигналы на частотах сопряжения зубцов подвенцовой и венцовой шестерен и ее третьей гармоники.

Амплитуды сигналов на указанных частотах в значительной степени зависят от точности монтажа мельницы и редукТорВ 8 также От сОстОяния и степени 45 износа деталей привода.

Из анализа спектрограмм можно сделать вывод, чго амплитуды указанных составляющих в различной мере отражают состояние привода (амплитуды одних частот с износом деталей привода увеличиваются, а друт.их - уменьшаеются), в связи с чем целесообразно использовать . для контроля состояния привода интегральную функцию вида

"-за ,1=) (аt, à,t, „ià„t,„à„,„ „„°... а„ 1 t,(4 о где 1 — значение интегральной функции для заданного интервала времен интегрирования аь,, t 1 - с > — амптпггуды гармонических сосгавцяюпцтх частот автоколебаний мельниць| на подшипниках;

- t амптпггуды гармонических

Ц. 1 составляюших частоты сопряжения зубцов подвенцовой и ветшовой шестерен; O4 -„

9 коэффтшиенты пропорциональности (весовые коэффициенты), которые могут иметь как положительные, так и отрицательные значения.

Количество гармонических состаитяюших и значения весовых коэффициентов зависят от типа мельнтш и определяются для каждой мельницы экспериментальным путем. Так, на1тример, для мельниц

МГР 55х75 целесообразно использовать первые четыре гармонические составляюшие частсты автоксцтебаний мельницы в подшипниках, а для ММС 90хЗОАдве.

Оценка правильности монтажа и состояния привода производится согласно выражению (критерию) .

1 т де Чст — установленное пороговое значение интегральной функции, ттрн котором режим работы мел,ницы выходит за пределы нормального.

На жг. 1 приведена схема устройства для реализации описанного способа интегральной диагностики; на фиг. 2— работа блока сравнения устройства, Синхронный электродвигатель 1 с помощью муфты 2 приводит во вращение быстроходный вал редуктора 3. Тихоходный вал редуктора через муфту 4 соединен с приводной шестерней 5, которая с помощью цилтптдрического зубчатого венца 6 передает вращение барабану мельницы 7. Мощность приводного двигателя измеряется преобразователем 8. С вибродатчика 9, установленного на подшипнике цодвенцовой шестерни, вибросигнал, пропорциональный колебаниям механической системы "барабан мельницы — привод, поступает на виброаппаратуру 10. С виброаппаратуры 10 и преобразователя мощности 8 сигналы поступают на узкополосные фильтры (11, 12, 13 и 14, 15 и

16), после чего на блоках согласования, усиления и детектирования (17, 18, 19, 20, 21 и 22) преобразуются в сигналы постоянного тока, уровень которых равен зеачениям амплитуд сигналов на контро.лируемых частотах t „- t,п.

948454

В сумматоре 23 с заданными весовы« ми коэффициентами а, - „О п1 сигналы суммируются и сумма поступает на интегратор 24, где происходит его интегрирование за заданный интервал време.ни1 дд. В блоке 25 производится фиксация значения интегральной функпии (1), сравнение его с установленным значением по выражению (2) и выдача на индикатор 26. Работу блока сравнения иллюстрирует фиг. 2. Если значение интегральной меньше ст (l1 с !у д- график I ), то мельница работает в нормальном режиме. Если ее значение превысит уст (! a ) !уст ° кривая II ) то необходимо либо точно сбалансировать мельницу, либо произвести замену изношенных деталей (шестерен) привода.

Экономический эффект от применения предложенного способа дня задач диагностики состжпия привода барабанных мелыпщ средней и большой мощности ориентировочно может составить 50 тыс. рубЯей в год только для одной мельницы.

Учитывая широкий масштаб использования в народном хозяйстве барабанных мельниц, суммарный экономический эффект может достигнуть несксаьких миллионов рублей в год.

Формула изобретения

Способ интегральной диагностики состояния привода барабанной мельницы при ее монтаже и эксплуатации, випочаюцшй измерение динамической составляккцей мощности приводного двигателя и вибрацио пых колебаний механической

5 системыр О т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности диш ностики, дополнительно измеряют динамическую составляющую мощность приводного двигателя, а измерение вибра10 ционных колебаний осуществляют на подшипниках подвенцовой шестерни барабана мельницы, из сигнала, пропорционального динамической составляющей мощности приводного двигателя, выделяют сигналы

15 на частоте автоколебажй цапф барабанной мельницы в подшипниках скольжения и ее трех гармониках, а из сигнала, пропорционального вибрационным колебаниям подшп ников, выделяют сигналы по часто2о те сопряжения зубцов подвенцовой и венцовой шестерен и ее трех нечетных гармоеек, о состоянии привода барабанной мельницы судят по интегрируемой за заданный период времени сумме взвешенных

25 выделенных сигналов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 576526е кл» G 01 N 29/00ю 1973. 2. Авторское свидетельство СССР

Ж 559168, кл, G Ol М 20/00, 1973.