Способ вибродиагностики подшипников качения прецизионных роторных систем и устройство для его осуществления

СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГО УПОПР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТОРСКО К ВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) нин (53) (56) Ч.; (54) ВИ РОТ ЕГО (57) ной соб цио при тив авто виб ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГКНТ СССР 628048/25-277.12.883.11.90, Бюл. В 43Ивановский энергетический институт ,И.Лений аИ.А,Кашманов, О.В,Лушин, Н.П,ДубиС.В.Черненький и Ф,Б.Огурцов 58,562.012.7(088.8)рдынцев В. М. Автоматизация матемаского описания объектов управления. ашичостроение, 1969, с. 141-143.ПОСОБ ВИБРОДИАГНОСТИКИ ПОДНИКОВ КАЧЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ РНЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к испытательехнике, а именно к устройствам и спом контроля технического состояния ипников качения прецизионных роых систем (ПРС) по результатам вибраных испытаний и может найти енение в приборостроении. Цель изония - повышение точности и иформаости виброиспытаний за счет атиэации измерений и использования одиагностики на промежуточных этаий 2 16 О 8452 А 1(51)5 О 01 М 13/04 пах сборки, К первому выходу 2 параллельного интерфейса программируемого контроллера 1 подключен вход управления амплитудой тестового сигнала управляемого генератора 3. К второму выходу 4 параллельного интерфейса подключены входы управления частотой генератора 3 и синхронного фильтра 5. Порты ввода подключены к цифровому выходу синхронного фильтр. Блок поворота ротора 9 соединен с третьим портом 8 вывода параллельного интерфейса программируемого контроллера 1 и со статорной обмоткой исследуемой подшипниковой роторной системы (ПРС). В процессе виброиспытаний автоматически измеряют амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики. ПРС при различных угловых положениях невращающегося ротора и о техническом состоянии подшипников исследуемой ПРС судят по вычисленным статистическим параметрам распределения резонансных частот и амплитуд. При, этом повышается качество сборки роторных систем, сокращается время регулировки и технического контроля, 2 с, и 1 э.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к устройствам и способам контроля технического состояния подшипников качения прецизионных роторных систем (ПРС) по результатам вибрационных испытаний, и может найти применение в приборостроении.Цель изобретения - повышение точности и информативности виброиспытаний подшипников ПРС за счет автоматизации процесса измерений и использования вибродиагностики на промежуточных этапах сборки.На чертеже приведена структурная схема устройства вибродиагностики подшипников качения ПРС.Устройство содержит программируемый контроллер 1, порт 2 вывода которого соединен с входом задания амплитуды тестового сигнала генератора 3, порт 4 вывода подключен к входам управления частотой синхронного фильтра 5 и генератора 3. Выход генератора 3 соединен с вибростендом б и установленной на нем роторной системой 7. Порт 8 вывода параллельного интерфейса контроллера 1 соединен с входом блока поворота ротора 9, выход которого подключен к статорной обмотке исследуемой ПРС 7, На исследуемой роторной системе 7 укреплен вибропреобразоватепь 10, подключенный к входу синхронного фильтра 5, цифровой выход которого соединен с портом ввода контроллера 1.Устройство работает следующим образом,С выхода порта 8 параллельного интерфейса контроллера 1 на блок поворота ротора 9 БПР поступает последовательность импульсов, которая отрабатывается в БПР, что приводит к намагничиванию ротора ПРС 7 и задает пространственное положение вектора поля статора. За счет взаимодействия полей статора и ротора последний, поворачиваясь, ориентируется в начальное положение, Значения резонансной частоты 1 рез и амплитуды сигнала отклика Арез при данном положении ротора обнуляются, На вход управления амплитудой генератора 3 с выхода 2 параллельного интерфейса контроллера 1 и входа задания частоть 1 генератора 3 и синхронного фильтра 5 от порта 4 вывода контроллера подаются кодовые комбинации, определяющие соответственно амплитуду, начальную частоту тестового сигнала генератора 3, а также частоту анализа синхронного фильтра 5. С помощью вибростенда б и исследуемой ПРС 7 прикладывается тестовое периодическое возмущение, Сигнал отклика ПРС 7 на это возмущение с выхода виб 5 10 15 20 25 ропреобразователя 10 поступает на вход синхронного фильтра 5, где раскладывается на две ортогональные составляющие, величины которых в виде цифрового кода считываются контроллером 1 через порт ввода. По величинам ортогональных составляющих вычисляются амплитуда и фаза сигнала отклика, Изменяя частоту тестового возмущения в заданном диапазоне, получают АЧХ (ЭЧХ) ПРС 7. Значение резонансной частоты оценивается по критериям максимумаамплитуды или переходу фазы сигнала отклика через г /2.Далее от контроллера 1 через порт 8 вывода поступает последовательность импульсов, которая отрабатывается блоком поворота ротора 9, и ротор поворачивается на фиксированный угол, Испытания повторяются до тех пор, пока тело качения опоры ротора не сделает хотя бы один полный оборот относительно оси ротора, В программируемом контроллере 1 вычисляются средние значения резонансных частот и амплитуд согнала отклика на резонансе при разных положениях ротора, а также дисперсии. В зависимости от значений вычисленных статистических параметров делается вь 1 вод о техническом состоянии подшипников качения исследуемой ПРС 7,Использование предлагаемых способа и устройства позволяет повысить точность и информативность диагностики опор ПРС за счет автоматизации процесса испытаний, исключения ошибок субаективного характера и использования предлагаемых методов диагностики на промежуточных этапахсборки, где невозможны измерения спектрасобственных шумов исследуемых систем. 40 50 55 Эормула изобретения 1. Способ вибродиагностики подшипников качения прецизионных роторных систем, заключающийся в том, что измеряют вибрацию невращающегося кольца подшипника и по параметрам вибрации определяют техническое состояние подшипника, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности виброиспытаний подшипников за счет автоматизации измерений и испсльэования вибродиагностики на промежуточных этапах сборки путем измерения АЧХ при различных фиксированных положениях невращающегося ротора и вычисления статистических параметров распределения резонансных частот и амплитуд сигнала отклика на резонансе, ротор устанавливают в исходное положение, подают на исследуемую систему тестовое периодическое возмущение, раскладывают сигнал отклика на две ортогональные составляощие, одна из которых, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я что измерения в каждом положении ра повторяют с различными амплитудастового сигнала.Устройство для вибродиагностики ипников качения прецизионных ротем, рот ми под Составитель В. ПучинскийТехред М.Моргентал Корректор Т. Палий ктор А. Козориз,Ре а з 3607 Тираж 439 Подписное ВНЛИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Р 5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгооод, ул.Гагарина. 101 азна с тестовым сигналом, другая опеет последний на угол тг /2, вычисляют итуду и фазу сигнала отклика, изменястоту тестового сигнала в заданном азоне, определяют резонансную часто- максимуму амплитуды сигнала отклика ереходу фазы сигнала отклика через л /2, поворачивают ротор на фиксироый угол и повторяют испытания, пока качения подшипника не сделает по ней мере один полный оборот относио оси ротора, вычисляют статистичег араметры распределения нансных частот и амплитуд сигнала ота на резонансе, на основе соторых дет вывод о техническом состоянии ипников исследуемой роторной систесин реж амп ют ч диа туп или угол ван тело кра тель ски рез кли лаю под мы,торных систем, содержащее последовательно соединенные генератор тестового сигнала, вибростенд с установленным на нем исследуемым обьектом, на котором укреп лен вибропреобразователь. выход которогоподключен к входу синхронного фильтра, о т л и ч а а щ е е с я тем, что, с елью повышения точности и информативности виброиспытаний подшипников качения 10 прецизионных роторных систем за счет автоматизации процес.а измерений и использования методов вибродиагностики на промежуточных этапах сборки, оно снабжено программируемым контроллером, порт (5 вывода пара, лельного интерфейса которогосоединен с входом задания амплитуды генератора тестового сигнала, второй порт вывода подключен к входам управления частотой генератора, а порт ввода параллельного ин терфейса подключен к цифровому выходусинхронного фильтра, и блоком поворота ротора, вход которого соединен с третьим портом вь.вода программируемого контроллера, а выход подключен к статорной обмот ке исследуемой роторной системы.