Устройство для диагностики подшипниковых узлов механических систем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 7 ИЗОБРЕТЕ ПИСА подключенный через блок памяти к пследовательно соединенным коммутатору, логическому блоку и световомтабло, и Формирователь порогов итактовый генератор, при этом втотретий и четвертый выходы блокаравления соединены с вторыми входамисоответственно счетчика, Функционального преобразователя и блока имяти, второй выход блока памяти -с первым входом блока совпадения,выход которого подключен к формирователю порогов, второй выход преобразователя кодов соединен с вторымвходом формирователя порогов, а выход последнего - с первым входомкомпаратора,первый выход которогосоединен с преобразователем кодов,а второй - с вторым. входом логического блока, второй выход которогосоединен с входом блока управлениявыход счетчика соединен с вторымвходом блока совпадения, выход частотного анализатора - с вторым входом компаратора, выход тактового генератора - с вторым входом блокаввода конструктивных параметров ивторым входом преобразователя кодова третий выход блока памяти соединес третьим входом преобразователякодово в, ий рой упн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬИ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(53) 623. 488: 621. 822(088, 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 696330, кл. 601 М 13/04, 1977.2Авторское свидетельство СССР О 540186, кл. О 01 М 13/04, 1975. (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ СИС-. ТЕМ, включающее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель и частотный анализатор, последовательно соединеные синхронизатор и счетчик и блок памяти и блок совпадения, причем второй выход синхронизатора соединенсвторым входом частотного анализатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его быстродействия и повышения точности диагностики, введены компаратор последовательно соединенные преобразователь кодов, Функциональный преобразователь и цифровой индикатор, последовательно соеединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров,С 25 00 901 М 13/Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тех областях приборострое"ния, в которых предъявляются повышенные требования к качеству иэготов- /ления и сборки шарикоподшипниковыхузлов механических систем.эИзвестно устройство для диагностики подшипников качения, содержащее вибропреобразователь, усилитель, многоканальный частотный ана-лизатор, режимный переключатель,запоминающий блок, сумматор, пороговый блок, цифровой преобразовательуказатель, фильтр частоты вращения,частотный дискриминатор, блок перестройки частотного анализатора, генератор эталонной частоты вращения Г 1.Однако, устройство имеет недостаточную универсальность в части перестройки на диагностику различных типоразмеров подшипников.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретениюявляется устройство для диагностики 25.подшипниковых узлов механических систем, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частотный анализатор, блоксовпадения, режимный переключатель, ЗОблок памяти, сумматор, пороговыйблок, цифровой преобразователь-указатель, последовательно. соединенные /синхронизатор, счетчик, матричныйдешиФратор, а также последовательносоединенные блок определения веро-ятности дефекта подшипника, причемвторой выход синхронизатора соединенс вторым входом частотного анализатора, первый выход матричного дешифратора - со вторым входом блока совпадения, второй выход матричногодешифратора - с вторым входом порогового блока, второй выход режимного переключателя - с входом блокаопределения вероятности дефекта, а 45выход блока ввода вероятности дефекта - с вторым входом сумматора 2.Недостатком известного устройстваявляется его невысокое быстродействие и низкая точность, которая непозволяет определить величину дефекта и элемент с преобладающим дефектом,Целью изобретения является уве-личение быстродействия, повышениеточности диагностики.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для диагностикиподдипниковых узлов механическихсистем, содержащее последовательносоединенные вибропреобраэователь,усилитель и частотный анализатор,последовательно соединенные синхронизатор и счетчик и блок памяти иблок совпадения, причем второй выходсинхронизатора соединен с вторым 65 входом частотного анализатора, ввьдены компаратор, последовательносоединенные преобразователь кодов,функциональный преобразователь ицифровой индикатор, последовательносоединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров, подключенный через, блок памяти к последовательно соединенным коммутатору, логическому блоку и световому табло, и формирователь порогови тактовый генератор, при этом вто"рой, третий и четвертый выходы блокауправления соединены со вторыми входами соответственно счетчика, функционального преобразователя и блока памяти, второй выход блока памяти - с первым входом блока совпадения, выход которого подключен к формирователю порогов,. второй,выход преобразователя кодов соединен с вторым входом .формирователя порогов, а выход последнего - с первым входом компаратора, первый выходкоторого соединен с преобразователемкодов, а второй- с вторым входомлогического блока, второй вход которого соединен с входом блока управления, выход счетчика соединен с вторым входом блока совпадения, выход частотного анализатора - с вторым входом компаратора, выход тактового генератора в . с вторым входомблока ввода конструктивных параметров и вторым входом преобразователякодов, а третий выход блока памяти - , соединен с третьим входом преобразователя кодов.На чертеже представлена структурная схема устройства для диагностики подшипниковых узлов механических систем.Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, усилитель 2, частотный .анализатор 3, компаратор 4, преобразователь 5 кодов, функциональный преобразователь б, цифровой индикатор 7, последовательно соединенные синхронизатор 8, счетчик 9, блок 10 совпадения, формирователь 11 порогов и последовательно соединенные блок 12управления, блок 13 ввода конструктивных параметров, блок 14 памяти, коммутатор 15, логический блок 16, световое табло 17, а также тактовый генератор 18, причем второй выход синхронизатора 8 соединен с вторым входом частотного .анализатора 3, а второй выход блока 12 управления - с вторым входом счетчика 9, третий выход блока 12 управления - с вторым входом функционального преобразователя б, второй выход блока 14 памяти - с первым входом блока 10 совпадения, третий выход блока 14памяти - с третим выходом преобразователя 5 кодов, второй выход преобразователя 5 кодов -.с вторымвходом формирователя 11 порогов, выход формирователя. 11 порогов - спервым входом компаратора ф 4, выходтактового генератора 18 соединен свторым входом блока 13 ввода конструктивных параметров и вторым входом преобразователя 5 кодов, второйвыход компаратора 4 - с вторым входом логического блока 16, второйвыход логического блока 16 - со входом блока 12 управления, а четвертыйвыход схемы управления - с вторымвходом блока 14 памяти,Устройство работает следующимобразом. 15Устройство анализирует вибрациюна информационных частотах. Всеинформационные частоты делятся нашесть рядов.Преобладание в спектре вибрацииподшипйика числа частот первого ряданад числом частот второго ряда.свидетельствует, что преобладает дефектнаружного кольца, а в противномслучае преобладает дефект внутреннего кольца.25Преобладание в спектре вибрациичисла частот третьего ряда над чис-.лом частот четвертого ряда свидетельствует, что на наружном кольцеприсутствует дефект вида фовал", в 30противном случае - "огранка".Преобладание в спектре вибрациичисла частот пятого ряда над числомчастот шестого ряда свидетельствует,что на внутреннем кольце присутствует дефект вида "овалф, в противномслучае - ."огранка",Работа в режиме "Анализ".Виброкреобразователь 1 преобразует вибрацию исследуемого шарикопод шипникового узла в электрический сигнал, который усиливается усилителем,2, Усиленный сигнал поступает на частотный анализатор 3. Настройка частотного анализатора 3 производит ся синхронизатором 8. Одновременно с синхронизатора 8 на счетчик 9 поступает синхронизирующая последовательность импульсов. Появление на втором выходе синхронизатора 8 оче редного импульса соответствует изменению частоты настройки частотного анализатора 3 на 10 Гц. Счетчик 9 преобразует последовательность синхронизирующих импульсов в двоично-десятичный код, отражающий значение частоты настройки частотного анализатора 3. ИнФормация о состоянии счетчика 9 поступает на вход блока 10 совпадения, При совпадении состояния счетчика 9 с кодом, запи санным в блоке 14 памяти, на выходе блока 10 совпадения вырабатйвается импульс, который поступает в формирователь 11 порогов. Формирователь 11 и. рогов вырабатывает первое зна чение порога, которое поступает на вход компаратора 4. .Компаратор сравнивает пороговое значение с амплитудой вибрации на частоте настройки частотного анализатора -3.При превышении уровня сигнала над пороговым значением компаратор выбирает на выходе импульс, запускающий преобразователь 5 кодов, кото.- рый в свою очередь считывает из блока 14 памяти двоично-десятичный кодвесового коэффициента анализируемойчастоты и преобразует его в последовательность импульсов, отражающуюзначение весового коэффициента вдесятичной форме. Данная последовательность накапливается в регистрефункционального преобразователя 6.По окончании считывания кода весового коэффициента преобразователь 5кодов с первого выхода подает сигнална второй вход формирователя 11 по-.рогов, который формирует следующеезначение порога. Если вибрационныйсигнал не превышает значение порога, то считывание кода весового коэффициента блока 14 памяти в функциональный преобразователь 6 не происходит. Формирователь 11 порогов вырабатывает пять пороговых значений.По окончании анализа функциональныйпреобразователь 6 преобразует суммунакопленных импульсов в величинудефекта в микронах, которая отображается на цифровом индикаторе 7.Параллельно со считыванием весовых коэффициентов с выхода компаратора 4 поступают сигналы,. свидетельствующие о наличии вибрации на информационных частотах, и фиксируютсяв логическом блоке 16 в соответствиис номером ряда информационной частоты. Номер ряда, к которому отндситсяанализируемая частота, считываетсяиз блока памяти через коммутатор 15на вход логического блока 16. Логи-ческий блок 16 на основе пблученнойинформации о наличии в спектре вибра-.ции изделия частот, соответствующихразличным рядам, вырабатывает аналоговые сигналы, которые управляютработой светового табло 17. На световом табло 17. высвечивается кольцошарикоподшипника с преобладающимдефектом и вид дефекта,В режиме "Ввод" информация о значении инФормационной частоты, еевесового коэффициента и номера ряда,к которому она относится, вводятсяв блок 14 памяти с помощью блока 13ввода конструктивных параметров,Тактовый генератор приводит в рабочее состояние блок 13 ввода конструктивных параметров в режиме"Вводф и преобразователь 5 кодовв режиме "Анализ".Блок 12 управления осуществляетпереключение устройства из режима1021947 Составитель Л. ПрошинаРедактор Н, Рогулич Техред А,Вабинец Корректор М, Шароши 4 ЩЗаказ 4023/31 Тираж 602ВНИИПИ Государственного комнтета СССРпо делам изобретения и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4"Вводф.в режим "Анализ" и наойорот,а также "Обнуление" схемы передначалом работы,Предлагаемое устройство позволяетповысить быстродействие и точность. диагностики дефектов подшипниковыхузлов механических систем, а также определить элемент с преобладающимдефектом, величину дефекта наружногокольца шарикоподшипника, величинудефекта внутреннего кольца шарикоподшипника, величину разноразмерностишариков и дисбаланс ротора электродвигателя.