Способ определения состояния машинных узлов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Х 35 3 ЕИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ 2 етер УлеТ итель- яется а д еим ющи лек ибрации такак в нем кие методы ее распреде- спределение ение инфордостигается па и места аботка сиг ских групп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Высшая инженерная школаЦиттау (РР)(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСНИ Я МАШ И Н НЫХ УЗЛОВ(57) Изобретение относится к измерной технике. Целью изобретения явлповышение информативности измеренитем уточнения величины, типа и местфекта машинного узла. Высокочастотныпульсы акустической эмиссии, возникав машинном узле, преобразуются в э Изобретение относится к измерительной тех 1 ке.Известна многопараметровая система диагностики, которая позволяет сепарировать тип повреждения, однако эта система требует большого объема измерительной техники.Особо важно детектирование периодических процессов повреждения (периодическое касание в подшипнике скольжения, прокатывание шарика через место дефекта в подшипнике качения), так как эти процессы быстро прогрессируют во времени и приводят к выходу из строя машинного узла.,ЯО 1606910 рическии сигнал, усиливаются и освобождаются от низкочастотных составляющих. В случае возникновения периодического процесса повреждения полученная последовательность импульсов представляет наложение групп импульсов процесса повреждения и групп импульсов, неизвестных по своей характеристике. Если измерять достаточно малоинертным измерителем плотности импульсов изменение плотности импульсов во времени, выявляются периодические изменения плотности импульсов, вызванные периодическими группами импульсов повреждения. С помощью анализа сигнала (авто- корреляционный анализ или трансформация Фурье) определяются частота и амплитуда процесса или его отдельных составляющих. Эти частоты и амплитуды нормируются величиной, заранее заданной или полученной из процесса. Изменение этих нормированных величин является мерой характера, интенсивности и прогресса во времени процесса повреждения машинного узла. 3 ил. Известный способ анализа в кой информации не дает, так используются только классичес анализа импульсов (энергия и ление, плотность импульсов, ра высоты, длины и расстояния).Цель изобретения - повыш мативности измерения, которое путем уточнения величины, ти дефекта машинного узла.На фиг. 1 изображена обр нала для выявления периодиче импульсов, где обозначено: Х - амплитуда импульсов;Й - автокорреляционная функция;а - амплитуда составляющих;7, - период изменения;- время;т - время в автокорреляционной функции;7 - частота;1, - частота составляющей с периодом Т,.На фиг. 2 изображен спектр плотности импульсов для исправного (а) и поврежденного (б) подшипников качения, где обозначено: 10- частота;а - амплитуда составляющих;кд - частота вращения сепаратора;- частота взаимодействия элемента качения с наружным кольцом; 15- частота взаимодействия элемента качения с наружным и внутренним кольцами.На фиг. 3 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют следующим обра зом.Высокочастотные импульсы акустической эмиссии, возникающие в машинном узле, преобразуются в электрический сигнал, усиливаются, освобождаются от низкочастотных составляющих. Так, полученная последовательность импульсов в случае возникновения периодического процесса повреждения представляет собой взаимное наложение периодической последовательности групп импульсов из процесса повреждения (фиг. 1 а) З 0 и последовательности импульсов, неизвестной по своим характеристикам (фиг. 1 о). Если периодическая группа импульсов по сравнению с другой составляющей состоит из относительно малого числа импульсов с малой амплитудой и энергией, то при образовании известных импульсных характеристик (энергия, число, распределение амплитуд и длительностей) периодические группы импульсов перекрываются (фиг. 1 е). Однако, если измерять достаточно мало- инертным измерителем плотности импульсов изменение плотности импульсов во времени, то независимо от наложенной последовательности импульсов, выявляются периодические изменения плотности импульсов, вызванные периодическими группами импульсов повреждения (фиг. 1 д). С помощью анализа сиг 45 налов (автокорреляционный анализ фиг, 1 е или трансформация Фурье фиг. 17) определяются частота и амплитуда процесса или его отдельных составляющих. Эти частоты и амплитуды нормируются величиной, заранее заданной или полученной из процесса. Изменение этих нормированных величин является мерой характера, интенсивности и прогресса во времени процесса повреждения машинного узла, С помощью предельных значений возможна классификация по типу, 55 месту и интенсивности процесса повреждения.Таким образом, в случае дефекта в работающем подшипнике качения можно определить спектральные составляющие изменения плотности импульсов, которые однозначно указывают тип, место и размер дефекта. При дефекте на поверхности одного элемента качения, например, возникают характерные частоты (, ) взаимодействия дефекта с поверхностями колец и частотывзаимодействия сепаратора, указывающие на повышенные контактные усилия сепаратора.Устройство для осуществления предл а гаемого способа содержит. датчик 1, пред- усилитель 2, фильтр 3, усилитель 4, нормирователь 5 длины импульсов, переключатель 6, счетчик 7, вводной блок 8, ЭВМ 9, выводной блок 10, индикаторный блок 11, дискриминатор 12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13 и клавиатуру 14.Устройство работает следующим образом.Сигнал, поступающий с датчика 1, установленного в ссютветствующем местемашинного узла, подается через предусилитель 2 на фильтр 3, где удаляютсянизкочастотные составляющие (20 кГц), чтобы на выходе фильтра 3 остались только импульсы, возникающие при резонансах датчика 1 при ударном возбуждении. Они усиливаются в усилителе 4 и после нормирования длины подаются на счетчик 7, который считает их после нормирования длины или после дискриминатора 12. Переключение входа осуществляется переключателем 6. Содержимое счетчика 7 через вводной блок 8 передается в ЭВМ 9, С помощью выводного блока 10 осуществляется управление устройством через ЦАП 13 и передача результата на индикаторный блок 11. Клавиатура 14 служит для управления и ввода информации через вводной блок 8 вЭВМ 9.Формула изобретенияСпособ определения состояния машинных узлов, заключающийся в том, что определяют плотность высокочастотных импульсов акустической эмиссии в диапазоне )20 кГц, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет уточнения величины, типа и места дефекта машинного узла, регистрируют быстрые временные изменения плотности импульсов акустической эмиссии, анализируют их периодические изменения частоты и амплитуды, сравнивают с заданными, по характеру изменения их во времени судят о состоянии машинного узла.1606910 евкун НИИПИ Госутьзрственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101