Устройство для контроля подшипников качения

СОКИ СОВЕТСКИХМЦФВВЪНП 4 иРЕСПУЫИН 6% 01),ЗСЮ О 1 М1Рг:13 1 р,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЖСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР9676897, кл, Я 01 М 13/04, 19792. Авторское свидетельство СССРВ 890109, кл. Я 01 М 13/04, 1981(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, содержащее пос- ледовательно соединенные. преобразователь, усилитель и фильтр, а также ;блок вычисления и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це-. лью упрощения устройства и повышения точности контроля, оно снабжено пиковым детектором и блоком определения среднеквадратичного значения амплитуд, входы которых соединены :с.выходом фильтра, а выходы. - соот.- ветственно с первым и вторым входами блока вычисления, выход которого соединен с входом индикатора.ФИзобретение относится к машиностроению,и мот т быть использованов подшипниковой и других отрасляхпромышленности, в частности, дляконтроля состояния подшипников 5работающих машин и механизмов.Известно устройство для определения степени износа шарикоподшипников, содержащее преобразователь,усилитель, фильтр, детектор, канал 10измерения общего уровня сигналаи канал измерения чдарных импульсов,входы которых подключены к выходудетектора, пороговое устройство,подключенное к выходу детектора, 15частотомер и блок счета общегоколичества импульсов, подключенныек выходу порогового устройства 1 .Устройство позволяет определятьобщий уровень шума, уровень сигналов от дефектов и числоимпульсов.Однако измеренные показатели оценкистепени износа подшипника зависятот состояния акустического контактамежду объектом контроля и преобразователем высокочастотных упругихколебаний подшипника в электрическиесигналы, устанавливаемым на объектеконтроля. В условиях производственного контроля за период эксплуатациимашин при повторных во времениизмерениях, наблюдаются неоднородности акустического контакта, приводящие к погрешности измерения амплитуд (уровня) сигнала до 50-607Это существенно снижает точность кон.роля состояния подшипников. Крометого, известное устройство имеетсложную конструкцию,Наиболее близким к предлагаемому40 является устройство для контроля подшипников качения, содержащее последовательно соединенные преобразователь, усилителЬ, фильтр, демодуля.тор для амплитудного детектирования45 сигналов, анализатор спектра, блок вычисления, пороговое устройство, блок совпадения и индикатор 2 1.В основу работы этого устройства положен анализ огибающей случайных вибраций, полученной путем амплитуд- ного детектирования выходного сигнала объекта контроля. По огибающей сигнала определяется амплитудно- частотный спектр огибающей, дальней шая обработка которого. дает оценочный показатель контроля. Однако огибающая сигнала не дает возможность проводить оценку состояния подшипника по его действительным сигналам, так как при амплитудном детектировании искажается часть информации о высокочастотных упругих колебаниях, т.е. искажается информация о мощности сигналов высокФастотных вибраций, которые наиболее информативны для контролируемого объекта - подшипника качения. Известное устройство содержит сложные блоки (например, анализатор спектра) и не дает полной информации о состоянии подшипника.Цель изобретения в . упрощение устройства и повышение точности контроля подшипников качения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля подшипннков качения, содержащее пос.едовательно соединенные преобразователь, усилитель и фильтр, а также блок вычисления и индикатор, снабжено пико.вым детектором и блоком определения среднеквадратичного значения амплитуд, входы которых соединены с выходом фильтра, а выходы - соответственно с первым и вторым входами блока вычисления, выход которого соединен с входом индикатора.В основу предлагаемого устройства положено определение параметров сигналов высокочастотных вибраций на информативной полосе частот.,при котором среднеквадратичное значение амплитуд позволяет судить о временном развитии исследуемых колебаний и их мощности (разрушающей способности этих колебаний),а пиковое значение амплитуд дает оценку наличия и величины дефектов подшипника, вызывающих кратковременные .механические удары и эффективно отображающихся в значении пиковой амплитуды. Вычисляемые отношения пикового значения амплитуд к среднеквадратичному значению (принятый безразмерный и единый параметр оценки состояния подшипников) не содержит амплитудных погрешностей так как погрешности из-за неоднородностей акустического контакта и других помех пропорционально влияют на изменение значений амплитуд и при их делении исключаются, что повышает точность контроля. При этом упрощается конструкция устройства. На фиг.1 показана блок-схема предлагаемого устройства;"на фиг.2 электрические сигналы на информацион1111049 ной полосе частот исправного подшипника на фиг.3 - электрические сигналы на информационной полосе частот неисправного подшипника с дефектами на поверхностях трения.Устройство для контроля подшипников качения содержит последовательно соединенные преобразователь 1.( например, пьезокерамический), усилитель 2 и фильтр 3, к которому подключены пиковый детектор 4 и блок определения среднеквадратичного значения амплитуд 5, а также блок 6 вычисления и индикатор 7. При контроле преобразователь 1 заводят в контакт 8 с объектом 9 испытаний.Устройство работает следующим образом.Преобразователь 1 (фиг.1) принимает вибрации подшипника - объекта 9, которые преобразует в электрический сигнал. Электрический сигнал с преобразователя 1 поступает на усилитель 2, где усиливается и далее на фильтр 3, который из сигнала выделяет информативную полосу частот в полосе 30-200 кГц. Информативные частотные полосы фильтрации зависят от объекта контроля и устанавливаются заранее из амплитудно-частотного спектра сигнала по формуле; РВНИИПИ Заказ 6300 Фнлиал ШШ Паиат)у 822 ПовписноеРод, ул.Проектная, 4 г.У где 1 - информативная частота вибрации подшипника;- ближайшая к информативной частота проявления виброактивности сочлененных неконтролируемых деталей работзющего объекта-механизма. Сигналы, от исправного и неисправного подшипника, прошедшие фильтр 3, показаны соответственно на фиг.2 и 3. С выхода фильтра 3 сигнал поступает 5 одновременно на пиковый детектор 4, где определяется пиковое значение амплитуды Оси на блок 5 определения среднеквадратичного значения амплитуд сигнала 0 (фиг.2 и 3), работаю- ,1 О щих по известному принципу. С выходов пикового детектора 4 и блока 5 сигналы, пропорциональные соответственно 6 пиковому значению амплитуды и среднеквадратичному значению, поступают 15 на блок 6 вычисления, где вычисляется .их отношение Ощ / Ц . Сигнал отношения О./Опоступает на индикатор 7, показывающий состояние контролируемого подшипника. Шкала 20 индикатора 7 проградуирована в безраз-мерных значениях отношений 0" (1.1 ( минимальные значения которых вйражают исправное состояние подшипника, максимальные - неисправное состояние, 25 а промежуточные - состояние подшипника с определенной степенью дефектности,Предлагаемое устройство повышаетточность и может быть использовано ЗО для оперативного контроля подшипников качения при их входном контроле, сборке подшипниковых узлов и в период Йх эксплуатации в производственных условиях. Кроме того, устройство З 5 повъппает оперативность контроля по конструктивному исполнению, что повьпнает производительность труда и снижает расходы на внедрениеи эксплуатацию.О