Способ контроля технического состояния редукторов горных машин по вибрационным нагрузкам

(5 р 4 С 01 Н 1/00, Е 2 С 35/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМП ГКНТ СССР РИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,.,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чины Ивключают ава выработки редуктора. 2 го состояния редукторо за счет учета реальной На фиг. 1 представл реализующее способ; на граммы, поясняющие раб Сущность способа за следующем. При работе горной рируют вибросигнал ве относится к области ской диагностики горожет быть использован технического состояни горных м нагруженн но устрой фиг. 2 шин сти, тво,Изобретенброакустич и машин и для контроляредукторов о комбайнов. иату способа лючается,в стных и проходческ машины регист"режиме нагружеповы- ескоЦелью изобретения являетсшение точности контроля техн(71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин"Автоматгормаш"(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГОСОСТОЯНИЯ РЕДУКТОРОВ ГОРНЫХ. МАШИНПО ВИБРАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ(57) Изобретение относится к областивиброакустической диагностики горных машин и м.б. использовано дляконтроля технического состояния редукторов (Р) очистных и проходческихкомбайнов . Цель изобретения - повышение точности контроля техническогосостояния Р за счет учета их реальной нагру:кенности. Для этого во время работы горной машины регистрируютвибросигнал в режиме нагружения Р и осуществляют его квантование по времени и по уровню. На каждом 1-м временном интервале вьщеляют максимальное значение А; вибросигнала. Задают величину предельного числа циклов нагружения и выделяют максимальное значение амплитуды вибросигнала А, за д- временных интервалов, прошедших с начала эксплуатации Р. На каж" дом 1-м временном интервале сравнивают значение А; с выцеленным А По результатам сравнения определяют число И . циклов нагружения на 1-м31временном интервале и величину 2 И, суммарного числа циклов нагру 3жения по выведенным математическим зависимостям. При этом на каждом 1-м временном интервале сравнивают величину 2 М, суммарного числа цикЭлов .нагружения с величиной Н прео дельного числа циклов нагружения и по результатам сравнения оценивают техническое состояние редуктора.При превышении величиной ЕИ . велит Э 1рийный сигналния редуктора, выделяют на каждом 1-м интервале А максимальное значе 1ние амплитуды вибросигнала, задают величину Иа предельного числа циклон нагружения, вьделяют максимальное5 зйачение Аамплитуды вибросигнала за 1 - 1 временных интервалов, прошедших с начала эксплуатации редуктора, на каждом 1 - м временном интервале 0 сравнивают значение А с вьделенным А , и, если А, кА кс, то определяют число И э, циклов нагружения на 1-м временном интервале и величину Х И , суммарного числа циклон нагру Э 1жения по следующим зависимостям:11= К(А,/А ),э 1 з 1 - э 120 а если А." Ато Мэ; и, Бэ; оп ределяют по следующим зависимостям:31 К(Амакс/А 1) 1 25 116 Е Б э 1 = 11 э + (Амакс/А 1 )Н э 11 где Х = 3600 йт = сопз, д - 1 и, К - частота циклов нагружения, - длительность временного интервала, при этом на каждом -м временном ини тервале сравнивают величину1 с величиной Иа и по результатам сравнения оценивают техническое состоя ние редуктора.Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит вибродатчик 1, пороговый блок 2, первый прямой ключ 3, блок 4 квантования по уровню, блок 1 О 5 квантования по времени, блок 6 вьде" ления максимального значения, обратный ключ 7, первый сумматор 8, первый блок 9 памяти, первый блок 10 сброса памяти в нулевое состояние, 45 второй обратный ключ 11, сигнум-реле 12, блок 13 задержки на время первый блок 14 задержки на время 7, третий прямой ключ 15, первый блок 1 6 деления, четвертый прямой ключ 17, 50 второй блок 18 деления, второй блок 19 задержки на время , функциональный преобразователь 20, усилитель 21, второй сумматор 22, второй блок 23 сброса памяти в нулевое состоя ние, второй блок 24 памяти, пятый 25, шестой 26 и седьмой 27 прямые ключи, блок 28 умножения, первый индикатор29, третий сумматор 30, блок .31 задания Б второй пороговый блок 32,Устройство работает следующим образом.Рассматривают в качестве примера фрагмент вибросигнала, полученный при К = М включении горной машины в работу, проквантованный но времени и уровню, где Т = 1 + с я - длительность временного интервала квантования; ,А и г.я - длительности соответственно импульса и паузь 1 элементов 5 (фиг. 1); Т - длительность К-го включения горной машины в работу.Учитывая, что й; = 2 = сопзС,Т = сопеТ, для рассматриваемого фрагмента имеют Ю 1 = К(0/А,)11 К(А 1/А) + В(А 1/А 2)111 з = КЖ/АЗ) + 111 Ж/Аэ)И 4 = К(А/А 4) + Нэ(АЗ/А 4)Нэ = К(А/А 4) + Н 4 16 = К(А 6/А 4) + 115где К = 3600 1 Т = сопят., Отсюда следует, что эквивалентное число циклов нагружения, накапливаемое на каждом 1-м временном интервале, рав- но К(А,/А,), А; ( АК(Амсас/А 1) э А, ) А макс 1 где А- максимальное значениевибросигнала за (1-1).-х временных интервалов, а суммарное число циклов нагружения, накопленных за х временных интервалов, равно н+,Е ю, э 1 ( макс/ А;Ас з А 1 ) АмаксиХн=1 Р,сли горная машина не работает, то выходной сигнал блока 2 равен нулю, ключ 3 закрыт и измеренный вибросигнал с вибродатчика 1 не поступает на дальнейшую обработку, При включении горной машины в работу сигнал а = 1, ключ 3 открыт и вибросигнал поступает в блоки 4 и 6, При в = 1 (импульс на выходе блока 5) происходит квантование вибросигнала601 6 5 1481по уровню (блок 4) и вьделение егомаксимального значения на данном временном интервале квантования А,(блок 6). Но поскольку при этом ключ57 закрыт, то полученный сигнал А не1поступает на дальнейшую обработку..При н = 0 (пауза на выходе блока5) ключ 7 открьвается и полученныйсигнал А, сравнивается на сумматоре 108 .с максимальным значением вибросигнала А,полученным на всех предыдущих временных интервалах и хранящимся в блоке 9 памяти. Если АА , то сигнал на первом выходе бсигнум-реле2 (+) принимает значение логической "1", открьвается ключ15 и с вьдержкой времени (блок 14)ключ 25, сигналы А; и Апоступают в блок 6, выходной сигнал которого (пропорциональный А;/А, ) вфункциональном преобразователе 20 иусилителе 21 преобразуется в эквивалентное число циклов нагружения М; иподается на вход сумматора 22, где 25суммируется с выходным сигналом блока 24 памяти, пропорциональным суммеэквивалентных чисел циклов нагружения. накопленных на всех предьдущих1-1временных интервалахИ , В ре 1зультате этого на выходе сумматора 22имеют сигнал, пропорциональный суммеэквивалентных чисел нагружения, накопленных на всех д интервалах.Приприходе следующего импульса с блока5 открывается ключ 26 и происходитсмена информации в блоке 24 памяти,выходной сигнал которой сравниваетсяна сумматоре 30 с ныходньв сигналом 40блока 31, пропорциональным предельному числу циклов нагружения И. Полученный при этом сигнал разностииндицируется на индикаторе 29 в видеостаточного ресурса и по нему производят оценку изменения техническогосостояния редуктора. Кроме того,если этот же сигнал разности станетравным или меньшим нуля, то сработает пороговый блок 32 и загоритсяаварийный индикатор 33, сигнализирующий о выработке редуктором ресурса.Если при в = 0 А; . А, то сигнал на втором выходе сигнум-реле 12(-) принимает значение логической, открьваются ключ 17 и с вьдержкой времени ключ 11 (блок 13) и ключ27 (блок 19). Происходит смена информации в блоке 9 памяти. Сигналы А и Апоступают в блок 18 деления, выходной сигнал которого (пропорциональный А ,/А;) н функциональном преобразователе 20 и усилителе 21 преобразуется н эквивалентное число циклон нагружения.и подается на вход сумматора 22, где суммируется с выходным сигналом блока 28 умножения, пропорциональным скорректированному числу циклов нагружения, накопленных на всех предьдущих временных интервалахИ , . Далее работа устройстваэаналогична описанной. Все описанные процедуры повторяются на каждом 1-м временном интервале квантования,Блоки0 и 23 служат для сброса блоков 9 и 24 памяти в нулевое состояние при вводе н эксплуатацию новой горной машины или замене редуктора. Блоки 13, 14 и 19 служат для разделения но времени операций сравнения, деления, преобразования и записи в память.Следовательно, в процессе работы горной машины способ и реализующее его устройство обеспечивают контроль технического состояния редуктора с учетом реальной в данных условиях вибронагруженности, что достигается путем самообучения в определении максимального значения нибросигнала, соотнетстнующего реальному максималь,ному моменту нагрузки. Это обусловливает повышение точности контроля технического состояния редукторов горных машин, что предопределяет сокращение длительности простоев, нызванных отказами н рабочие смены, и,как следствие, увеличение эксплуатационной производительности горных . машин. Кроме того, исключается этапэталонных испытаний редуктора с целью определения Ац ,. Ф о р м у л а и.з о б р е т е н и я Способ контроля технического состояния редукторов горных машин по вибрационным нагрузкам, заключающийся н регистрации вибросигнала в режиме нагружения редуктора, квантовании его по времени и уровню, вьщелении на каждом -м временном интервале максимального А, значения амплитуды вибро" сигнала, определении числа Я э, циклов нагружения на -м временном интервалеьи величиныИ, суммарного числаэ1циклов нагружения за все временные интервалы, прошедшие с начала эксплуатации редуктора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ - ности эа счет учета реальной нагруженности редуктора, задают величину Ыо предельного числа циклов нагружения, вьделяют максимальное А значение амплитуды вибросигнала за 0 -1 временных интервалов, прошедших с начала эксплуатации редуктора, на каждом -м временном интервале сравнивают значение А; с вьделенным А и если А А, то определя - макс максют число В циклов нагружения на 1-мавременном интервале и величину ,Е Изсумма рног о ч исла циклов наг ружен ия по следующим зависимостям: 20э 1 1(А А макс )7н 7.и= я+ Е ю,;1 а если А;) Лмаксто Н .и ЕВ1определяют из следующих зависимостей1 э 1 1 АмаксА 1) й .1 з 1 1; +АмаксА )- э )где К = 3600 й = сопят; 1= 1иГ - частота циклов нагружения,Гц;- длительность временного интервала, ч,при этом на каждом -м временном интервале сравнивают величину ,Е И31суммарного числа циклов нагружения с величиной И предельного числаоциклов нагружения и по результатам сравнения оценивают техническое состояние редуктора.1481 601 Составитель Л. Лукашанец Техред Л. Сердюкова Корректор И. Муска Редактор Н. Бобкова Заказ 2676/42 Тираж 512 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101