Устройство для прогнозирования ресурса электромеханических систем

(51)4 Н 02 К ЕТЕНИ ИЕ ОП 6 МироноВ, Ступин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(56) Авторское свидетельство СССР У 903730, кл. С 01 М 13/04, 1982.Авторское свидетельство СССР У 721696, кл, С 01 М 13/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к области машиностроения. Цель изобретения - повышение точности прогнозирования ресурса электромеханических систем. Устройство содержит блок режимного переключения, испытательный стенд, вибропреобраэователь, анализатор спектра, датчик информативного параметра, измеритель, источник питания стенда и таймер. В него дополнительно введены датчик скорости, измеритель скорости, коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, электронно-вычислительная машина, цифропечатающее устройство, программируемый генератор, первичный преобразователь и блок оценки интенсивности изнашивания. При работе устройства в электронно-вычислительную машину пооче редно вводятся сигналы вибрации, интенсивности изнашивания, скорости и величины информативного параметра в номинальном режиме и при воздействии ускоряющего фактора. По этим величинам вычисляется коэффициент ускорения, Вычисления производятся перед каждым циклом ускоренных испытаний, По окончании испытаний вф электронно-вычислительной машине синтезируется регрессионная зависимость для коэффициента ускорения и С информативного параметра и исходя из заданного предельного значения информативного параметра прогнозируется остаточный ресурс электромеханической системы, 1 ил.Изобретение относится к машино" строению, а именно к и спыт ат ельн ой технике, и может быть использовано для определения и прогнозирования параметров надежности электромеханических систем, например электродвигателей, зубчатых приводов,Цдль изобретения - повышение точности и достоверности прогнозирования ресурса электромеханических систем.На чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство для прогнозирования ресурса электромеханических системФсодержит последовательно электрически соединенные источник питания стенда 1, блок 2 режимного переключения и испытательный стенд 3, вибропреобразователь 4, закрепленный на испытуемом объекте, установленном на испытательном стенде 3, последовательно электрически соединен с виброизмерителем 5, анализатором 6 спектра, вторым входом коммутатора 7, аналого-циФровой преобразователь (АЦП) 8, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 9 и цифропечатающее устройство (ЦПУ) 10. На валу испытуемого объекта установлен датчик 1 скорости, последовательно электрически соединенный с измерителем 12 скорости и первым входом коммутатора 7, Первичный преобразователь 13 установлен вблизи или непосредственно в зоне контакта взаимодействующих поверхностей (зона зацепления, опора испытуемого объекта) и последовательно электрически связан с блоком 14 оценки интенсивности изнашивания и третьим входом коммутатора 7. На испытуемом объекте установлен датчик 15 информативного параметра, последовательно электрически соединенный с измерителем 16 и четвертым входом коммутатора 7, к пятому входу которого подключен второй выход ЭВМ 9, третий выход которой соединен с входом программируемого генератора 17, подключенного к второму входу анализатора 6 спектра, а четвертый выход - с первым входом блока 2 режимного переключения, Второй выход блока 2 режимного переключения соединен с тайме,ром 18, подключенным к третьему входу блока .2 режимного переключения, третий выход которого соединен с вторым входом ЭВМ 9. В качестве источника питания стен"да 1 и испытательного стенда 3 используется вибростенд любого типа,В предлагаемом устройстве могут бытьБприменены также следующие стандартные приборы: в качестве вибропреобразователя 4 - вибропреобразователь,например, типа КД, в качестве виброиэмерителя 5 - виброизмеритель, например, типа 11000, в качестве анали-затора спектра 6 - анализатор типаС 4-48, в качестве программируемогогенератора 17 - генератор сигналовтипа ГЗ О,В качестве датчика 1 1 скоростии измерителя скорости 12 могут бытьиспользованы например, преобразователь и измеритель неравномерности20 вращенияИнтенсивность изнашивания может. быть оценена методом поверхностнойактивации. В этом случае в качествепервичного преобразователя 13 и бло 26 ка 14 оценки интенсивности изнашивания применяется стандартный комплексизмерения, включающий датчик ) -излучения, представляющий собой блокгазоразрядных счетчиков типа ВС,и пересчетный прибор, например, типа ПСТ,Устройство работает следующим образом,Перед началом измерений в ЭВМ 9вводится время, соответствующее нара 35ботке испытуемого объекта в ускоренномрежиме испытаний, При нажатиикнопки "Измерение" на блоке 2 режимного переключения с источника питания стенда 1 подается напряжение питания на испытательный стенд 3. Наиспытуемый объект начинает действовать ускоряющий фактор, Одновременнос блока 2 режимного. переключения подается задержанный на 0,5 - 2 мин45сигнал на включение ЭВМ 9 в режимизмерений, В режиме измерений ЭВМ 9,управляя коммутатором 7, с помощьюАЦП 8 производит опрос всех информационных каналов, Канал вибрации виб 50ропреобразователь 4 - вибропреобразователь 5 - анализатор 6 спектра,переключаемый программируемым генератором 17, управляемым ЭВМ 9, даетинформацию о динамических нагрузкахВВ в зоне контакта взаимодействующихповерхностей, Датчик 11 скорости иизмеритель 12 скорости измеряют относительную скорость скольжения кон 3 13598 тактирующих поверхностей. Первичный преобразователь 13 и блок 14 оценки интенсивности изнашивания производят оценку величины интенсивности изнашивания взаимодействующих поверхностей, Датчик 15 информативного параметра и .измеритель 16 измеряют величину информативного параметра, по которому оценивают техническое состояние испытуемого объекта, По 10 окончании цикла измерений при воздействии ускоряющего фактора из ЭВМ 9 в блок 2 режимного переключения поступает сигнал на включение испытательного стенда 3 и аналогич ный цикл измерений повторяется в номинальном режиме работы объекта (без воздействия ускоряющего Фактора), По окончании измерений ЭВМ 9 вычисляет коэффициент ускорения для данного 20 времени наработки и ресурс объекта в эксплуатационном режиме и выводит результаты вычислений на печать с помощью ЦПУ 1 О, Нажатием кнопки "Испытания" на блоке 2 режимного.переклю чения запускается таймер 18, форми рующий сигнал включения питания испытательного стенда 3 и проводятся ускоренные испытания объекта. По окончании этапа испытаний таймер 18 .30 выдает сигнал в блок 2 переключения на выключение стенда 3 и процедура измерений и вычислений повторяется, Для прогнозирования остаточного ресурса испытуемого объекта по окончании испытаний ЭВМ 9 синтезирует регрессионные зависимости для коэффициента ускорения и информативного параметра и по заданному предельному значению информативного параметра выполняет прогноз выводом его на печать.Устройство позволяет оценивать с высокой точностью и достоверностью. использованный ресурс электромеханических систем в эксплуатационных 45 59условиях по результатам их ускоренных испытаний, Повышение точности и достоверности достигается за счет учета при вычислении коэффициента ускорения характера взаимодействия (по каналу скорости) и свойств контактирующих поверхностей (по каналу интенсивности изнашивания). Кроме того, предлагаемое устройство даетФвозможность прогнозировать остаточный ресурс изделий с помощью регрессионных зависимостей для коэффициента ускорения, вычисляемого поэтапно ЭВМ, и измеряемого поэтапно информативного параметра (например, зазора в опорах или зубчатом зацеплении, вибрационных характеристик и .т.п,), Прогнозирование остаточного ресурса позволяет сохранить до половины ресурса системы.Ф о р м у л а и э о б р е т е н и яУстройство для прогнозирования ресурса электрамеханических систем, содержащее испытательный стенд, источник питания стенда, блок режимного переключения, вибропреобразователь, выход которого соединен через виброизмеритель и анализатор спектра с одним входом электронно-вычислительной машины, к другому входу которой через измеритель подсоединен выход датчика информативного параметра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и достоверности прогнозирования ресурса, оно снабжено измерителем и датчиком скорости и блоком оценки интенсивности изнашивания с первичным преобразователем, при этом выходы измерителя скорости и блока оценки интенсивности изнашивания соединены с входами электронно-вычислительной машины.1359859 Составитель А, КузьминТехред М.Дидык Корректор Н. Король Редактор А. Огар Заказ 616154 Тираж 659 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5