Устройство для диагностики шарикоподшипников электродвигателя

(51)4 С 01 М 13/04 АНИЕ ИЗОБРЕТ ТВУ ВТОРСИОМУ СЗ широкополосного единен с го и ,пей. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) .Ленинградский институт авиационного приборостроения и Специальное гроектно-конструкторское бюро "Укрэлектромаш"(56) Авторское свидетельство СССР ) 540186, кл. С 01 М 13/04, 1977. (54)(57) УСХРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ШАРИКОПОДШИПНИКОВ.ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь и усилитель, синхронизатор, счетчик, матричный, дешифратор, блок совпадения, режимный переключатель, запоминающий блокпервый сумматор, пороговый блок и цифровой преобразователь - указатель блок определения вероятности дефекта подшипника, выход. которого соединен с вторым выходом режимного переключателя, и блок ввода вероятности .дефекта подшипника, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, а также частотный. анализатор1 выход которого соединен с вторым вхоБО 177711 дом блока совпадения, а вход- с выходом синхронизатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено параллельно включенными цепями, каждая из которых состоит из последовательно соединенных широкополосного фильтра, масштабирующего блока, ключевой схемы, первого запоминающего блока, функционального блока и второго запоминающего блока, первый вход которого соединен. с вторым выходом ключевой схемы, а выход - с вторым входом функционального блока, выходЙ которого соединен с вторым входом мас- Е штабирующего блока, последовательно соединенными блоком управления, генератором электрических колебаний, генератором механических колебаний для установки на нем объекта исследования Я и вторым сумматором, при этом вход выходом усилителя, вход второго сумматора соединен с третьим выходом клю- ф 3 чевой схемы, выход-с входом частот- М ного анализатора, второй выход блока управления соединен с вторыми входами ф ключевых схем, третий выход блока3 аей управления - с вторыми входами первовторого запоминающих блоков це77711 2 5 10 15 20 25 30 35 Устройство работает следующим образом.Для повышения точности диагности-ки перед проведением непосредственно диагностики технического состоя" ния исследуемого подшипника проводится определение передаточных функ 40 ций (АЧХ) эталонного электродвигателя Ип и экспериментальной установкиИп, предназначенных для измерения вибрации одиночного шарикопод" 1 11Изобретение относится к подшипниковой промьппленности и может бытьпреимущественно использовано длядиагностики шарикоподшипников электродвигателя.Целью изобретения является повышение точности измерения,Поставленная цель достигается темчто устройство снабжено параллельновключенными цепями, каждая из которых состоит из последовательно сое.диненных широкополосного фильтра,масштабирующего блока, ключевой схемы, первого запоминающего блока,Функционального блока и второго запоминающего блока, первый вход которого соединен с вторым выходом ключевой схемы, а выход- с вторым входом функционального блока, выходкоторого соединен с вторым входоммасштабирующего блока, последовательно соединенными блоком управления,генератором электрических колебаний,генератором механических колебанийдля установки на нем объекта исследования и вторым сумматором, приэтом вход широкополосного фильтрасоединен с выходом усилителя, входвторого сумматора соединен с третьимвыходом ключевой схемы, выход- с входом частотного анализатора, второйвыход блока управления соединен свторьпы входами ключевых схем, третий выход блока управления - с вторыми входами первых и вторых запоминяющих блоков.На чертеже дана схема устройства.Устройство содержит вибропреобразователь 1, усилитель 2, частотныйанализатор 3, синхронизатор 4, счет-чик 5, матричный дешифратор 6, блок7 совпадения, режимный переключатель 8, блок 9 определения вероятности дефекта подшипника, блок 10ввоца вероятности дефекта подшипника, запоминающий блок 11, сумматор12, пороговый блок 13 и цифровойпреобразователь - указатель 14,1Выход усилителя 2, последовательно соединенного с вибропреобразова" 50телем 1, соединен с входами параллельно включенныхцепей,. каждая изкоторых состоит из последовательносоединенных широкополосного Фильтра15, масштабирующего блока 16, ключевой схемы 17, первого запоминающегоблока 18, функционального блока 19и второго запоминающего блока 0,первый вход которого соединен с вто- рым выходом ключевой схемы 17, а выход - с вторым входом Функциональ-. ного блока 19, выход которого,соединен с вторым входом масштабирующего блока 16. Третьи выходы ключевых схем 17 соединены с входами второго сумматора 21, выход которого соединен с последовательно соединенными . частотным анализатором 3, блоком 7 совпадения,режимным переключателем 8, запоминающим блоком 11, сумматором 12, пороговым блоком 13 и цифровым преобразователем - указателем 14.Синхронизатор 4 через счетчик 5, матричный дешифратор 6 соединен с вторым входом блока 7 совпадения, второй выход режимного переключателя 8 через блок определения вероятности дефекта подшипника 9 и блок 10 ввода вероятности дефекта подшипника соединен с вторым входом сумматора 12, второй выход синхронизатора 4 соединен с вторым входом частотного анализатора 3, второй выход матричного дешифратора 6 соединен с вторым входом порогового блока 13. Для обеспечения работы устройства в различных режимах служит блок 22 управления, первый выход которого через генератор 23 электрических колебаний, генератор 24 механических колебаний соединен с объектом 25 исследования, на котором устанавливается вибропреобразователь 1. шипника на стадии проверки его тех"нического состояния перед сборкойэлектродвигателя. При определении АЧХ электродвигателя и эксперимен"тальной установки вибропреобразователь 1 устанавливается соответственно на корпусе электродвигателя в районе подшипниковых щитов или на экс"периментальной установке и преобразует вибрации в электрические сигна"з 117771лы, которые усиливаются усилителем2, Невращающийся электродвигательили экспериментальная установка снеподвижным подшипником 25 механически связываются с генератором 24 иеха 5ческих колебаний, который создаетвибрацию в соответствии с сигналом,поступающим на него с генератора 23электрических колебаний. Блок 22управления, первый выход которого 10соединен с генератором 23 электрических колебаний, обеспечивает создание вибрации с частотами, равнымисредним частотам полосы пропусканияширокополосных Фильтров 1 4Сигналы 15с усилителя 2, которые пропорциональлы вибрации эталонного двигателя х рили экспериментальной установки х эхдв= 1 вР; . хв = Дзх Р,х 20где Р - величина возмущающей сины,4 поступают на входы и параллельных широкополосных Фильтров 15, умножаются в масштабирующих блоках 16на коэффициенты, определяемые конструк 25тивными параметрами исследуемого обьекта, и поступают на ключевые схемы17, Вторые входы ключевых схем соединены с вторым врходом блока 22 управления, по командам с которого производится подача сигнала, характеризующего Н И, на первый входпервого запоминающего блока 18 приопределении АЧХ экспериментальной установки, и на первый вход второгозапоминающего блока 20 при определе- З 5нии АЧХ эталонного электродвигателя.При поступлении на вторые входы первого 18 и второго 20 запоминающегоблоков сигналов с третьего входаблока 22 управления, которые характе- ф 0ризуют окончание работы устройства врежиме определения АЧХ и начало работы в режиме собственно диагностирования, в блоках 19 Функционального преобразования определяются величины451,в ф эхПоследние величины поступают навторые входы масштабирующих блоков 16,коэффициент передачи которых изменяется в это же число раз при работеустройства в режиме диагностирования.При работе в режиме диагностированиявибропреобразователь 1 измеряет вибрацию исследуемого одиночного подшипника, установленного на экспериментальную установку. Сигнал с вибропреобразователя 1 усиливается усилителем2 и поступает на входы п параллельно 1 4включенных фильтров 14. После умножения в масштабирующих блоках 17 навеличину У , Ясигналы поступаютна третий вйход ключевых схем 17, навторые входы которых также поступаетсигнал о переходе к режиму диагностирования. С третьих входов ключевыхсхем 17 сигналы поступают на сумматор 21, где осуществляется суммирование и=11 Сигнал хв с сумматора 21, несущийинформацию о техническом состоянииподшипника, установленного в двигатель, поступает на частотный анализатор 3Анализ и обработка сигнала хвс целью определения технологическихдефектов подшипника осуществляетсяс помощью блоков 3-14,Настройку час,отного анализатора3 производят двигателем настройки,входящим в синхронизатор 4, Одновременно синхронизатор 4 выдает на счетчик 4 синхронизирующую последовательность импульсов.ИнФормация о состоянии счетчика 4поступает на матричный дешифратор 6,на наборном поле которого выставляются определенные теоретические информационные частоты.Сигнал с матричного дешифратора 6поступает в блок 7 совпадения в томслучае, когда анализатор 3 спектранастраивается на одну из информационных частот, Каждая шина матричногодешифратора 6, соответствующая определенной информационной частоте, подключается к своей схеме в блоке 7совпадения. На вторые входы схем совпадения поступает с частотного анализатора 3 сигнал, пропорциональныйамплитуде вибрации исследуемого подшипника на частоте настройки анализатора спектра. При одновременном появлении сигнала на обоих входах блока 7 совпадения появляется импульс, который через режимный переключатель 8, находящийся в положении Распознавание",поступает в запоминающий блок 11. При наличии вибрации с определенной информационной частотой в запоминающем блоке 11 открывается ключ, соответствующий этой частоте, и на соответствующий вход сумматора 12 подключается1177711 Составитель И,БарановРедактор В.Иванова Техред М.Надь Корректор А.Зимок ПодписноСССРйд. 4/5 з 5545/43 Тираж 89ВНИ 1 ПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушск итет крыт аб Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна единичное напряжение. Сумматор 12 вычисляет значение дискриминантной функции.Значения весовых коэффициентов информационных частот определяются в блоке 9 определения вероятности дефекта подшипника и вводятся в сумматор 12 при работе устройства на режиме "Обучение", блоком 10 ввода вероятности дефекта подшипника, Напряжение с сумматора 12, знак которого соответствует знаку дискриминатной функции, поступает в поро" говый блок 13, в котором устанавливается наличие или отсутствие дефекта в исследуемом подшипнике,На второй вход порогового блока13 в конце анализа импульс поступа"ет с шины считывания. Если в конце 5 анализа на входе порогового блока13 появляется импульс, то. он фиксируется на цифровом преобразователе- указателе 14. 1 О Предлагаемое устройство для диагностики, в отличие от известного, позволяет определять техническое состояние подшипника с учетом его изменения при установке в электро двигатель, что дает возможностьувеличить точность диагностики.