Устройство для диагностики подшипников качения

у СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 1423931 3 0 О 4 С ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н четр 3, ас- блои амп" счеь н н АРСТВЕННй НОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Каунасский политехнический институт им.Антанаса Снечкуса(56) Авторское свидетельство СССРУ 676897, кл, С 01 М 13/04, 1979,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано для диагностики подшипников качения. Цель -повышение точности и надежности к роля. Сигнал с преобразователя 1 рез усилитель 2 поступает на филь выделяющий информативную полосу ч тот, С помощью дискриминатора 4 и ка 5 счета определяют общее колич во импульсов, Детектор 6 производ индикацию уровня сигналов. Сигнал фильтра 3 через дифференциальный литудный дискриминатор 7, блок 8 та,цифроаналоговый преобразовател пиковый детектор 1 О поступает на дикатор 1 параметров подшипника. Регистратор 12 фиксирует амплитуд распределение сигналов. 3 ил.разом.Преобразователь электрический преоб кие импульсы вибраци от подшипника, в эл налы, которые посту лителя 2, Сигнал с например, пьезоазует механичеси, поступающие ктрические сигают на вход усиыхода усилитеИзобретение относится к машино(троению и может быть преимущественно Йспол:ьзовано для диагностики подшипников качения.Целью изобретения является повыШение точности и надежности контроля.На фиг.1 изображена блок-схема устройства для диагностики подшипни" ов качения на фиг.2 - блок-схема ифференциального амплитудного дисриминатора и связи его с другими блоами устройства; на фиг.3 - схема ычитания,Устройство для диагностики подшип иков качения содержит последовательо соединенные преобразователь 1 вибоакустических сигналов, усилитель 2, ильтр 3, амплитудный дискриминатор 4первый блок 5 счета общего количе тва импульсов, детектор 6 уровня сиг" алов, подключенный к выходу фильта 3, последовательно соединенные ифференциальный амплитудный дискринатор 7 с регулируемыми порогами 25 искриминации, второй блок 8 счета пульсов в узком коридоре амплитуд, фроаналоговый преобразователь 9, пиовый детектор 10 и индикатор 11 па- диаметра диагностирования подшипни- ЗО ков, регистратор 12 амплитудного распределения сигналов, подключенный к выходу цифроаналогового преобразователя 9, К входу развертки регистра 12 подключен генератор 13 дифференциаль ного дискриминатора 7, который содержит упомянутый генератор 13 линейно изменяющегося напряжения, схему 14 регулировки коридора амплитуд, сумматор 15, дискриминатор 16 нижнего уров",10 ня, дискриминатор 17 верхнего уровня и схему 18 вычитания, содержащую ждущий мультивибратор 19, триггер 20 и схему 21 совпадения И-НЕ. При этом к второму входу пикового детекто ра 10 подключен генератор 13 дифференциального дискриминатора 7, а выход первого блока счетча 5 импульсов соединен с входом сброса второго блока 8 счета импульсов в узком коридоре амплитуд.Устройство работает следующим обля 2 подается на фильтр 3, позволя" ющий выделять в полосе частот от 20 до 200 кГц наиболее информативную полосу частот сигналов от влияния факторов дефектности подшипников, ОтФильтрованный сигнал поступает на детектор 6 уровня сигналов, который производит индикацию уровня, и на вход амплитудного дискриминатора 4, который пропускает все виброакустические сигналы подшипника, превышающие по амплитуде уровень собственных шумов измерительной аппаратуры. Затем сигГнал в виде импульсов поступает на вход первого блока 5 счета импульсов, который подсчитывает общее число импульсов (ХИ). Одновременно с выхода фильтра 3 сигнал поступает на входы дискриминаторов 16 и 17 дифференциального амплитудного дискриминатора 7, Опорное напряжение (порог) дискриминатора 16 нижнего уровня поступает от генератора 13 линейно изменяющегося напряжения, а опорное напряжение дискриминатора 17 верх" него уровня поступает от сумматора 15, который суммирует напряжение генератора 13 и напряжение Ь коридора амплитуд, задаваемое схемой 14 коридора амплитуд, например, 13= О, 1 О, где Ю - уровень сигнала по индикатору детектора 6 уровня сигналов, Таким образом, опорное напряжение дискриминатора 17 верхнего уровня равно Беьа 5 Ъсх,+ 0,10.Импульсы, выработанные дискриминатором 16 нижнего уровня, от амплитуды виброакустического сигнала поступают на схему 18 вычитания, На эту же схему поступают и импульсы, выработанные дискриминатором 17 верхнего уровня, от амплитуд сигнала, превышающих опорное напряжения 11,рБь+ 0,10. Схема 18 вычитания обеспечивает получение на ее выходе числа импульсов Я в узком коридоре амплитуд, равном, например, 0,10. Генератор 13 линейно изменяющегося напряжения позволяет перемещать этот коридор от минимальных до максимальных значений амплитуд, обеспечивая получение амплитудного распределения (числа импульсов Х в разных коридьрах). С выхода дифференциального дискриминатора 7 импульсы Н поступают на вход второг"о блока 8 счета импульсов, который подсчитывает число импульсов Я в узком коридоре ампли з14239 туд по всему спектру амплитуд, С выхода первого 5 блока счета импульсов . сигнал поступает на вход сброса второго блока 8 счета импульсов. Сброс блока 8 счета происходит при переполнении первого блока 5 счета, который подсчитывает общее число импульсов ХЯ, поэтому на выходе второго блока 8 счета Формируется число, пропорциональное отношению числа импульсов М в коридоре амплитуд к общемуМк. числу импульсов ХХ т,е, а== .Ьи При этом схема 18 вычитания работает следующим образом, Запуск триггера 20 схемы 18 вычитания осуществляется передним Фронтом импульса, выработанного дискриминатором 1 б нижнего уровня, приводя триггер к "1", а задний фронт этого же импульса запускает ждущий мультивибратор 19, который вырабатывает короткий импульс длительностью 1-2 мкс постоянной амплитуды. Задний фронт короткого импульса, выработанного ждущим мультивибратором 19, служит для возврата тригге-. ра 20 к ф 0 ф.Выходные импульсы жд 41 его мультивибратора 19 и триггера 20 поступают на схему 21 совпадения И-НЕ.При совпадении во времени импульсов ("1") ждущего мультивибратора и триггера на выходе схемы И-НЕ получается "0", при несовпадении- "1".Совпадение "1"ЗБ возможно, когда сигнал находится внутри заданного коридора амплитуд. Для счета числа амплитуд сигнала, попавших в узкий коридор, производится инвертирование "О" и "1," и подача импульсов на второй блок 8 счета. Таким образом, блок 8 счета выдает число, пропорциональное отношению числа импульсов И в узком коридоре амплитуд к общему числу импульсов 7 М по всему 45 спектру амплитуд сигнала. Цифроаналоговый преобразователь 9 преобразует данные блока 8 счета в аналоговую величину для дальнейшего вывода результатов на регистратор 12 и вход пикового детектора 10. Регистратор 12, в качестве которого может быть использован осциллограф, регистрирует распределение амплитуд сигнала по узким коридорам амплитуд П= 0,1 0 или отображает амплитудное распределение на экране для дополнительного визуального контроля состояния подшипника, Определение же значения, Икпараметра (- в -) оценки техничес; Я теккого состояния подшипника осуществляется автоматически посредством пикового детектора 10 и индикатора 11 под управлением сигнала генератора 13 линейно изменяющегося напряжения, Генератор 13 задним фронтом своего сигнала запускает ждущий мультивибратор (не п,казан) пикового детектора 10, который вырабатывает короткий импульсюсброса пикового детектора 1 О (в конце,предыдущего цикла измерения) до выходного напряжения пикового детектора, равного нулю, Затем генератор 3 подает линейно увеличивающееся напряжение на входы дифференциального дис-: криминатора 7 (Фиг.2), тем самым на вход пикового детектора 10 поступает с выхода блока 9 скачкообразно увеличивающееся напряжение. Увеличение этого напряжения .Г происходит проЬцсэпорционально увеличению частоты ампН,литуд .( в ) по узким коридорам амп 1 Илитуд, Увеличивающимся напряжениемЦ , заряжается запоминающий конденсатор (не показан) пикового детектора 10. Заряд происходит до максималь 1 кного значения напряжения Ц=(- )В дальнейшем происходит уменьшениенапряжения 1. (амплитудное распре"41деление происходит по кривой Гаусса),а пиковый детектор 10 запоминаетмаксимальное значение Б =(- -- )ИВьют 1 тес ьимевшее место за данный цикл измерения параметра оценки техническогосостояния подшипника. Максимальное значение напряжения П э, пропорИкциональное (в . ) ,. сохраняется на выходе пикового детектора 10 и на индикаторе 11 до момента появления импульса сброса пикового детектора, Далее описанный цикл измерения (индикации) параметра оценки состояния подшипника автоматически повторяется.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность диагностирования подшипников качения, так как учитывает статистический характер виброакустических сигналов подшипников, давая значительно меньСоставитель В.ПучинскииРедактор И.Рыбченко Техред Л,Олийнык орректор В.Романенк Подписн Тираж 847арственного комитетаэобретений и открьггиЖ, Раушская наб з 4683/47 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москвал. Проектн афическое предприятие, г, Ужг оизводственно-поли 5 14239 ший разброс значений регистрируемого па 11 аметра оценки технического состояния подшипников. 5фОрмула изобретения,Устройство для диагностики подшип- ф ников качения, содержащее последовательно соединенные преобразователь ви роакустических сигналов, усилите ь, фильтр, амплитудный дискриминато и первый блок счета общего количе тва импульсов, детектор уровня сигна ов, подключенный к выходу фильтра, 15 и егистратор, о т л и ч а ю щ е е - с тем, что, с целью повышения точно ти и надежности контроля, оноЯ 31 6снабжено последовательно соединенными дифференциальным амплитудным дискриминатором с регулируемыми порогами дискриминации, вторым блоком счета импульсов, цифроаналоговым преобразователем и пиковым детектором,второй вход которого подключен квторому выходу генератора дифференциального дискриминатора и входу регистратора и индикатором, при этомвход дифференциального амплитудногодискриминатора подключен к выходуфильтра, выход первого блока счета импульсов соединен с вторым входом второго блока счета импульсов, а выходцифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом регистратора,