Способ выявления дефектов механизма и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическихреспублик й 868406 61) Дополнител е к авт. свиа-в(я)В. кл.6 01. М 13/О Я 01 Н 1/08 6.79 (21) 2788509 П 8-2 22)Заявлено 25 соединением заяви Ьсударетеаеый квинтет СССР в елаи изобретений и открытий) Авторы изобретен Специальное опытное проектно-конст бюро Сибирского отаеления Всесоюэсельскохозяйственных наук им и(54) С ОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ МЕХАНИЗМАСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к виброиэмери- тельной технике и диагностике механизмов и может быть исполыювано для контроля диагностики зубчатых, фрикционных цепных передач и подшипников качения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выявления дефектов .механизма, заключатощийся в том, что преобразуют колебания, сопутствующие работе механизма, в пер 16 вый электрический сигнал, преобразуют угол поворота элемента механизма во второй электрическйй сигнал, обрабатывают первый электрический сигнал и выаеляют из него третий электрический сигнал, характеризующий колебания, обусловленные взаимодействием контролируемого элемента с сопряженными с ним элементами, и используют для выявления дефекта электрические сигналы путем их отображения.Способ осушествшпот при помощи ус 1 ройства, содержащего последовательно соединенные преобразователь вибраций механизма в электрические сигналы и блок обработки, преобразователь угла поворота элемента механизма в электрический сигнал и двухвходовый блок отображения 1Недостатком указанного способа и устройства его осуществляющего является то, . что получаемое изображение, характеризующее дефекты контролируемого элемента механизма, не соответствует его форме (шестерне, подшипнику. Несоответствие между размерностью координаты де фекта и его изображением вызывает не удобство при восприятии информации и снижает оперативность обнаружения дефекта на контролируемом элеменге.Бель изобретения - повышение оперативности контроляУкаэанная цель достигается тем, что иэ второю электрическою сигнала выделяют четвертый электрический сигнал, со ответствующий фазе цикла взаимоаействия контролируемого элемента с сопряженными с ним элементами механизма, отображают третий и четвертый электрические сигналы в полярных координатах, и по иэменеУстройство, осуществляющее способ выявления дефектов механизма, содержнт последовательно соедиНенные преобразователь 1 вибраций механизма в электрические сигналы и блок 2 обработки, пре 40 обраэователь 3 угла поворота элемента механизма в электрический сигнал: и двухвходовой блок 4 отображения, формирователь 5 фазы, включенный между выходом преобразователи 3 угла поворота алемен та механизма и вторым входом блока 2 обработки, и блок 6 преобразования координат, состоящий иэ преобразователей 7 и 8 синуса и косинуса соответственно, входы которых подключены к выходу фор Ж мирователя 5 фазы и двух блоков 9 и 10 умножения, первь:е входы которых подключены к выходу блока 2 обработки, вторые к выходам преобразователей 7 и 8 синуса и косинуса, а выходы блоков 9 и 10 умножения подключены соответственно к первому и второму входам блока 4 отоб" :раження. 55 нщо величины модуля радиуса-вектора, сон ответствующей величине третьего отобра-венного сигнала, и по углу радиуса-вектора , соответствующего величине четвертого сигнала судят о расположении дефекта в контролируемом элементе.Способ реализуется устройством, снабженным формирователем фазы, включенным между выходом преобразователя угла по-ворота элемента механизма и вторым входом блока обработки, и блоком преобра,зования координат, первый вход которого подключен к выходу блока обработки,второй вход - к выходу формирователя фа фэы, а выходы блока преобразования ко-, ординат соединены соответственно с первым и вторым входами блока отображеиияаБло-. преобразования координат содер от преобразователи синуса и,косинуса, подключенные входами к второму входу блока преобразования координат, и дваблока умножения, первые входы которых подключены к первому входу блока преобразования координат, вторые - к выходам .преобразователей синуса и косинуса, а выходы блоков умножещщ подключены, соответственно, к первому и второму выходам блока преобразования координат.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг, 2 - отображение сигнала, несущего информацщо о дефекте механизма,в декартовой системе координат; на фиг. 3- то же, в полярной системе.35 06 фСпособ выявления дефектов механизма заключается в том, что процесс, генерируемый механизмом при работе, например вибрация механизма, воспринимается преобразователем 1 вибраций и преобразуется в электрический сигнал, который поступает на первый вход блока 2 обработки. Одновременно преобразователь 3 преобразует угол поворота вала механизма в электрический сигнал, который поступает на вход формирователя 5 фазы, в формирователе 5 сигнал, пропорциональный углу поворота вала, преобразуется с учетом кинематики работы механизма в фазу цикла взаимодействия контролируемого элемента с сопряженным элементом, например, в фазу зацепления контролируемого зубчатого колеса с сопряженным колесом, либо в фазу цикла взаимодействия тела качения с дефектом на внутреннем или наружном кольце подшипника качения, Сигнал, пропорциональный фазе взаимодействия контролируемого элемента, поступает на второй вход блока 2 обработки, где осуществляется выделение из общего сигнала процесса, сопутствующего работе механизма, сигнала, генерируемого контролируемым элементом, например, методами стробирования синхронной гребенчатой фильтраций или с помощью суммирующего анализатора. Сигнал, пропорциональный фазе цикла взаимодействия контролируемого элемента, поступает также на второй вход блока 6 преобразования координат, а именно на входы преобразователя 7 синуса и преобразователя 8 косинуса, в кото-. рых значения фазы преобразуются в значения синуса и косинуса, сигналы, пропорциональные синусу и косинусу, поступают на вторые входы блоков 9 и 10 умножения, где происходит умножение сигнала, поступающего на первые входы бло ков умножения с выхода блока 2 обработки. Сигналы с выходов блоков умножения, соответствующие ординате и абсциссе графика в общепринятой декартовой системе координат, поступают соответственно на входы вертикального и юризонтального отклонения блока 4 отображения.Операция получения из сигнала угла поворота вала механизма сигнала, пропорционального фазе цикла взаимодействия контролируемой детали с сопряжен ной деталью, и операция отображения в полярных координатах сигнала характеризует взаимодействие, контролируемого эле-, мента с сопряженным элементом. При ,этом изменение величины модуля радиуса-вектора соответствует величине сигна.фазе цикла взаимодействия контролируемого элемента с сопряженными с .ним элементами механизма, отображают третий йчетвертый электрические сигналы в поляр 5 ных координатах, и по изменению величины модуля радиуса-вектора, соответствующего величине третьего отображенногосигнала, и по углу радиуса-вектора соответствующего величине четвертого сигна О ла судят о расположении дефекта в конч- ролируемом элементе.2. Устройство для осуществления способа йо п. 1, содержащее последовательносоединенные преобразователь вибраций ме ханизма в электрические сигналы и блокобработки, преобразователь угла поворотаэлемента механизма в электрический сигнал в двухвходовой блок отображения,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 2 О повышения оперативности контроля, оноснабжено формирователем фазы, включенным между выходом преобразователяугла поворота элемента механизма и вто рым входом блока обработки, и блоком 25 преобразования координат, первый вход ко-торого подключен к выходу блока обработки,второй вход - к выходу формирователяфазы, а выходы блока преобразователя координат соединены соответственно с пер- ЗО вым и вторым входами блока отображения.Э. Устройство по .и. 2, о т л и ч аю ш е е с я тем, что блок преобразованиякоординат содержит преобразователи синуса и косинуса, подключенные входами ковторому входу блока преобразования координат, и два блока умножения, первые входы которых подключены к первому входублока преобразования координат, вторыек выходам преобразователей синуса и ко О синуса, а выходы блоков умножения подключены соответственно к первому и второму выходам блока преобразования координат. ла и характеризует взаимодействие контролируемого элемента, а угол радиуса- вектора соответствует значению фазы взаимодействия контролируемого элемента с сопряженной деталью. формирователь фазы и преобразователь координат позволяет повысить удобство восприятия информации о дефектах механизмов и оперативность при поиске дефекта непосредственно на контролируемом элементе. Это достигается тем, что иэображение сигнала о дефектах приведено в соответствие с формой 1 контролируемого элемента и пространственное расположение дефекта на нем совпадает с расположением участков сигнала большой интенсивности.На фиг. 2 представлены изображения сигнала кинематической погрешности зубчатого колеса (2 =16) в декартовой и полярной системах координат. На этих сравнительных изображениях видно, что кроме укаэанного положительного эффекта, при изображении в полярных координатах увеличивается коэффициент использования экрана блока отображения и увеличивается разрешающая способность по углу. 45 Формула изобретения 1, Способ выявления дефектов механизма, заключающийся в том, что преобразуют колебания, сопутствующие работе механизма в первый электрический сигнал, преобразуют угол поворота элемента механизма во второй электрический сигнал, обрабатывают первый электрический сигнал и выделяют иэ него третий электрический сигнал, характеризующий колеба- ,:йия обусловленные взаимодействием контролируемого элемента с сопряженными с ним элементами, и используют для выяв- вления дефекта электрические сигналы путем их отображения, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля, из второго электрического сигнала выдешпот четвертый , электрический сигнал,:соответствующий . Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании% 1212897,кл, 5 01 Н 1/00, 1970 (прототип).