Устройство для диагностики подшипников

ЯО 1116324 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 01 Н 5/00 с,Г 1 СЕСОВИКАЯОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТШИЙ И ОТКРЫТИЙ то, с целью павыщеее с я тем ния точнос тельно сое лем, валом юйм объект и оно снабжено послед иненными электродвига связываемым с испытуе аков,м, датчиком оборотов,ст АГНОСТИ - последого блока лога Фмирования, амп включенным дн иту ым детекторомежду вторым выходом интегратора третьим блоком логарифмирования, оследовательно соединенными блоом спектрального. эталона и третьим и вычитател мутатором м, включенными между ко и индикатором, линейным ом, пдключенньм входом интеграток выходу ервого вычитател х дом - к а второй рому входу коммутатора,од третьего вычитателяРым выходом коммутатора. вяз(54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ЛИКИ ПОДШИШИКОВ, содержащеевательно соединенные преобразователь, устанавливаемый на испытуемом объекте, согласующий усилитель,фильтр нижних частот, блок узкополосных фильтров, блок выделениямаксимального сигнала, блок логарифмирования, вычитатель и коммутатор второй и третий блоки логарифмирования, второй вычитатель.первым входом связанный с выходомвторого блока логарифмирования,вторым входом - с выходом третьегоблока логарифмирования, а выходом -с третьим входом первого вычитателя, и индикатор, о т л и ч.а ю щ е установленным на валу, интегратором, блоком синхронизации и эадатчиком частоты вращения вала, выходомподключенным к управляющим обмоткам электродвигателя, квадратичныминтегратором, первым входом подключенным к выходу блока синхронизации, к второму входу блока узкополосных фильтров и к второму входупервого вьчитателя, вторым входом -к выходу. блока выделения максмэльного сигнала, а выхопом - к входчным к выходу блока синхронизации, к второму входу блока узкополосных фильтров и к второму входу первого вычитателя, вторым входом - к выходу блока выделения максимального сигнала, а выходом - к входу второго блока логарифмирования, амплитуд-, ным детектором, включенным между вторым выходом интегратора и третьим блоком логарифмирования, последовательно соединенными блоком спектрального эталона и третьим вычитателем, включенными между коммутатором и индикатором, линейным интегратором, подключенным входом к выходу первого вычитателя и выходом - к второму входу коммутатора, а вто- рой вход третьего вычитателя связан с вторым выходом коммутатора.На чертеже представлена блок-схе ма устройства для диагностики подшипников.Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1, устанавливаемый на испытуемом объекте (не обозначен), согласующий усилитель 2, фильтр 3 нижних частот, блок 4 узкополосных фильтров, блок 5 выделения максимального сигнала, блок 6 логарифмирования, вычитатель 7 и коммутатор 8, второй 9 и третий 10 блоки логарифмирования, второй вычитатель 11, первым входом связанный с выходом второго блока 9 логарифмирования, вторым входом - с выходом третьего блока 10 логарифмирования, а выходом с вторым входом вычитателя 7, и индикатор 12, последовательно соединенные электродвигатель 13, валом 14 связываемым с испытуемым объектом, датчик 15 оборотов, установленный на валу 14, интегратор 16, блок 17 синхронизации и задатчик 18 частоты вращения вала 14, выходом подключенный к управляющим обмоткам электродвигателя 13, квадратичный интегратор 19, первым входом подключенный к выходу блока 17 синхронизации, к второму входу блока 4 узкополосных фильтров и к второму входу вычитателя 7, вторым входом - к выходу блока 5 выделения максимального сигнала, а выходом - к входу второго блока 9 логарифмирования, амплитудный детектор 20, включенный между вторым выходом интегратора 16 и третьим блоком 10 логарифмирования, последовательно 15 1 1 116324 1Устройство относится к измерительной технике и может быть использованопри оценке технического состоянияи прогнозировании ресурса подшипниковИзвестно устройство для диагнос 5тики подшипников, содержащее последовательно соединенные преобразователь, устанавливаемый на испытуемом объекте, согласующий усилитель,фильтр нижних частот, блок узкополосных Фильтров блок выделениямаксимального сигнала, блок логарифмирования, вычитатель и коммутатор, второй и третий блоки логарифмирования, второй вычитатель,первым входом связанный с выходомвторого блока логарифмирования, вторым входом - с выходом третьего блока логарифмирования, а выходом -с третьим входом первого вычитателя, и индикатор Я .Недостатком известного устройства является невысокая точность диагностики вследствие сложности перестройки при наличии нескольких периодических составляющих в спектресигнала, амплитуда которых постоянно меняется при изменении частотывозбуждающего сигнала.30Цель изобретения - повышение точ. ности.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для диагностики подшипников, содержащее последовательно соединенные преобразователь, устанавливаемый на испытуемомобъекте, согласующий усилитель,фильтр нижних частот, блок узкополосных фильтров, блок выделениямаксимальньго сигнала, блок логарифмирования, вычитатель и коммутатор,второй и третий блоки логарифмирования, второй вычитатель, первымвходом связанный с выходом второгоблока логарифмирования, вторым входом - с выходом третьего блока логарифмирования, а выходом - с третьим входом первого вычитателя, ииндикатор, снабжено последовательносоединенными электродвигателем,50валом связываемым с испытуемым объектом, датчиком оборотов, установленным на валу, интегратором, блоком синхронизации и задатчиком частоты вращения вала, выходом подключенным к управляющим обмоткамэлектродвигателя, квадратичным интегратором, первым входом подключен3 1116324 4 соединенные блок 21 спектральногоэталона и третий вычитатель 22, включченные между коммутатором 8 и индикатором 12, линейный интегратор 23,подключенный входом к выходу вычитателя 7 и выходом - к второму вхо 5ду коммутатора 8, а второй входтретьего вычитателя 22 связан с вторым выходом коммутатора 8.Устройство работает следующим образом.Перед началом измерений объектдиагностирования (не обозначен)роторного действия выводят с помощью двигателя 13 с регулируемым числом оборотов на требуемый скорост 15ной режим в соответствии с уставкой блока 18 задания частоты вращения вала. К валу подключен кодовыйчастотный датчик 15, сигналы с выхода которого поступают на входинтегратора 16. Сигналы с управляющего выхода интегратора 16 поступают на вход блока 17 синхронизации, а с второго выхода интегратора 16 через амплитудный детектор20 сигналы поступают на вход третье.го блока 10 логарифмирования, навыходе которого формируется сигнал, представляющий собой оценкумощности задающих колебаний в логарифмическом масштабе на частотевращения вала 14, который поступаетна второй вход второго 11 вычитателя сигналов. Виброударный сигналс объекта диагностики воспринимается измерительным преобразователем1 и усиливается согласующим усилителем 2. С выхода согласующегоусилителя 2 сигнал поступает навход Фильтра 3 нижних частот, сего выхода - на сигнальный входблока 4 узкополосных следящих фильтров. Сигнал с выхода блока 4 узкополосных следящих фильтров черезблок 5 выделения максимального сигнала поступает на вход блока 6 логарифмирования и на сигнальныйвход квадратичного интегратора 19и представляет собой текущую оценку функции ударного спектра энергии (интенсивности) виброударныхколебаний за время одного цикла вращения подшипника. Сигнал с выходаквадратичного интегратора 19 поступает на вход второго блока 9 логарифмирования; с выхода которогосигнал, представляющий собой усредненную за время одного цикла 20 25 30 35 40 45 50 55 оценку ударного спектра откликаподшипника на заданной частоте вращения вала 14, поступает на первыйвход второго 11 вычитателя сигналов, на выходе которого формируетсясигнал, характеризующий в логарифмическом масштабе отношение энергии виброударных колебаний отклика объекта к мощности задающих колебаний вала 14, т.е. оценку иМпульсной переходной характеристикиобъекта на Фиксированной частотевращения вала 14 . Сигнал с выходавторого 11 вычитания сигналов поступает на третий сигнальный вход вычитателя 7 сигналов, На выходе вычитателя 7 сигналов формируется в логарифмическом масштабе нормированная оценка функции ударного спектра, отстроенная от амплитуды коле"баний импульсной переходной функ-,ции на фиксированной частоте вращения. Сигналы с выхода вычитателя7 сигналов поступают на вход коммутатора 8 и на вход линейного интегратора 23. На выходе линейного интегратора 23 формируется сигнал 1 препставляющий собой интегральную оценку нормирования ударных спектров во всем диапазонеизменения частот вращения вала, который поступает на второй входкоммутатора 8.Работа коммутатора 8 осуществляется в двух режимах,В первом режиме второй вход коммутатора 8 клапанируется, а на егосигнальный выход коммутируетсясигнал с его первого входа. С управ.ляющего выхода коммутатора 8 поступает сигнал на управляющий входблока 21 спектрального эталона, .на выходе которого формируется сигнал допустимого уровня оценки составляющих нормированных ударныхспектров для заданного частотногодиапазона и типа подшипников и поступает на вход третьего вычитателя 22 сигналов. Сигнал рассогласо-,вания с выхода третьего вычитателя 22 сигналов, являющийся диагностической оценкой .технического состояния объекта контроля, поступаетна вход индикатора 12.Во втором режиме клапанируетсявход коммутатора 8, а на его сигнальный выход коммутируется сигнал с его второго входа. С управляющего выхода коммутатора 8 поступает16324 оставитель В ехред Т.Фант Полухин Коррект Редактор Л. Веселовска Леонтюк Заказ 6919/33 Тираж 546 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открь 113035, Москва, Ж, Раушская набПодписнСССРийд. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 5 1 сигнал на управляющий вход блока 21 спектрального эталона, на выходе которого формируется сигнал допустимого уровня интегральной оценки нормированных ударных спектров для заданного частотного диапазона и типа подшипников, который поступает на второй вход третьего 22 вычитателя сигналов. Сигнал рассогласования с выхода вычитателя 22 сигналов, являющийся прогнозной оценкой оставшегося ресурса работы подшипника. поступает на вход индикатора 12.На выходе блока 17 синхронизации формируются сигналы, синхронные с частотой вращения вала и кратные ей, которые поступают на управляющие входы задатчика 18 частоты вращения вала 14, блока 4 узкополосных следящих фильтров, квадратичного интегратора 19 и вычитателя 7сигналов.Всякое появление новых гармоники увеличение амплитуд имеющихся составляющих функции ударного спектрасвидетельствует о появлении новыхдефектов и об увеличении усталостных проявлений в поврежденной зоне, благодаря чему осуществляются 10 текущая и прогнозная оценки технического состояния объектов.Преимуществом изобретения является повышение точности количественной оценки ударов. Кроме того, 15 при наличии откликов на новых частотных составляющих обеспечиваетсявозможность обнаружения новых дефектов на ранних стадиях их возникновений, что позволяет производить 20 оценку технического состояния испытуемого объекта.