Устройство для диагностики роторных опор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
) 01) 4 во содержит сист ем, ч рения ены т о с ка и иа измере кулярн ниятактир контак ир поступают на вход интеграт СССР 1986 преобразователяалы используются вго расчета динами(54) УСТРОЙСТВОТОРНЫХ ОПОР ОСТИКИ РО учетом режимо вместно с сиг ческои контак ами, характеризую товления и сборк для получения не 7) Изоб т,ельной тение ехник относится к изме- и может быть исоростроении и маши мерения несущей и роторных опор. кон ользовано тир ностроении способност Цель изобр ю блоков за я и сма нагрузки и итания прив на валу к спытываемаяноика и ного электродви орого устанавли- повышение точноущей способности тения я нес ти измер смазочно о достигается ора, 2 ил,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский инститционного приборострое(56) Авторское свидетельс2 С 01 М 13/ ния, на которой закрепбропреобразователя, лини оторых взаимно перпендименты и длительность кон я фиксируются датчиком ания, обрабатываются в щит дефекты изгои опор. Нагрузкиобходимых режимовзадаются СРП с поания осевой, радиальегулируемого нсточни40 113614Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении для измерения несущей спо 6собности смазки роторных опор.Цель изобретения - повышение точности измерения несущей способностисмазочного слоя во всех режимах контактирования путем повышения точности организации режимов работы смазкис учетом не только частоты прорывовсмазочного слоя, но и длительностиконтактированияи определения динамических нагрузок на тела каченияс учетом деАектов изготовления исборки элементов опор.На Аиг.1 представлена блок-схемаустройства; на фиг.2 - блок-схемаалгоритма работы устройства. 20На исследуемой системе 1 трениякачения установлены взаимно ортогонально вибропреобразователи 2-4, причем вибропреобразователи 2 и 4 - врадиальных направляющих, а вибропреобразователь 3 - в осевом, Первый,второй и третий входы блока усилителей 5 соединены с вибропреобразователями 2-4,Выход датчика 6 контактирования 30подключен к входу интегратора 7, Выход усилителя 5 подключен к входамблока 8 фильтров частот второй гармоники, блока 9 Аильтров частот третьейгармоники, блока 10 Фильтров преоблаодающей гармоники наружного кольца,блока 11 Фильтров преобладающих частот внутреннего кольца и блока 12фильтров амплитудных значений дефектов.Подпружиненные щетки датчика 6контактирования установлены на эле-.ментах системы 1 трения качения, разделенных слоем смазки, Первый, второйи третий выходы блока усилителей 5соединены с пятым, седьмым и шестымвходами счетно-решающего преобразователя 13.Выход интегратора 7 связан с чет.вертым входом , преобразователя 13,К третьему и второму выходам преобразователя 13 подключены соответственно последовательно соединенные усилитель 14 мощности осевого направления,блок 15 задания осевой нагрузки идатчик 16 осевой нагрузки и последовательно соединенные усилитель 17мощности радиального направления,блок 18 задания радиальной нагрузки 65 2 и датчик 19 радиальной нагрузки. К третьему входу преобразователя 13 подключен выход датчика 16 осевой нагрузки, к четвертому выходу последовательно подсоединены регулируемый источник 20 питания и пневмошпиндель 21 с установлелной на нем системой 1 трения качения, связанной с датчиком 22 частоты сепаратора, выход которого подключен к схеме 23 формирования, выход которой соединен с первым входом преобразователя 13. Выходы блока усилителя 5 подключены к пятому, седьмому и шестому входам преобразователя 13 соответственно, причем второй выход усилителя 5 соединен с входами пяти каналов, первый из них состоит из первого блока 8 Фильтров частот второй гармоники, содержащего и Фильтров, и выходов которых подключены к и входам первого блока 24 пороговых устройств, содержащего и пороговых устройств, и выходов которых соединены с и входами сумматора 25, выход которого является выходом первого канала, подключенного к первому входу первого блока 26 вычитания, второй канал состоит из второго блока 9 Аильтров частоты третьей гармоники, содержащего и фильтров, и выходов которых под ключены к и входам второго блока 271 пороговых устройств, содержащего и пороговых устройств, и выходов которых соединены с и входами сумматора 28, причем его выход является выходом второго канала, подключенного к второму входу первого блока 26 вычитания, третий канал состоит из третьего блока 10 фильтров преобладающей гармоники наружного кольца, содержащего и фильтров, и выходов которых подключены к и входам третьего блока 29 пороговых устройств, содержащего и пороговых устройств, и выходовкоторых соединены с и входами третьего сумматора 30, причем его выход является выходом третьего канала, подключенного к первому входу второго блока 31 вычитания, четвертый канал состоит из четвертого блока 11 Фильтров преобладающей гармоники внутреннего кольца, содержащего и фильтров, и выходов которых под-, ключены к и входам четвертого блока 32 пороговых устройств, содержащего и пороговых устройств, и выходов которых соединены с и входами четвертого сумматора 33, причем его выход является выходом четвертого канала, подключенного к второму входу блока 31 вычитания, пятый канал состоит из пятого блока 12 фильтров амплитудных значений дефектов, содержащего и фильтров, п выходов которь 1 х подключены к и входам детектора 34 информационных частот, содержащего и де текторов, п выходов которых соединены с и входами пятого сумматора 35, причем выход его является выходом четвертого канала, подключенного к входу преобразователя 13, выходы 15 первого и второго блоков 26 и 31 вычитания подсоединены к входам первого и второго пороговых элементов 36 и 37 соответственно, а выходы пороговых элементов 36 и 37 связаны . 20 с восьмым и девятым входами преобразователя 13. Первый выход преобразователя 13 связан с дисплеем 38.Устройство работает следующим образом. 25При подаче пневмо- и электропитания внутреннее кольцо подшипника исследуемой системы 1 трения качения начинает вращаться. При этом возникают пространственные вибрации наруж ного кольца подшипника, которые воспринимаются вибропреобразователями 2-4 и усиливаются соответственно в блоке усилителей 5, Одновременно с этим возникает сигнал на выходе датчика 6, характеризующий наличие и отсутствие контакта между подвижными и неподвижными элементами исследуемого подшипника и поступающий затем с датчика 6 контактирования на вход 40 интегратора 7, где происходит усред- . нение сигнала, и на выходе интегратора 7 получаем напряжение пропорциональное средней величине параметров контактирования, т,е, интегральной 45 характеристике длительности и числа контактов за период вращения сепаратора. Сформированный таким образом сигнал поступает на четвертый вход преобразователя 13. 50Усиленные электрические сигналы, характеризующие вибрации подшипника в трех направлениях, с выходов усилителя 5, поступают на пятый, шестой и седьмой входы преобразователя 13, а сигнал с усилителя.5, характеризующий вибрацию опоры в осевом направлении, подается также на входы блоков 8-12 фильтров, где происходит выделение 1361465 4инфориацнонных частот причем числофильтров в блоках 8-12 выбирается исходя из требуемой точности диагностики, а их количество должно быть одинаковым во всех блоках 8-12.На выхопе блоков фильтров получаем и сигналов, пропорциональныхамплитуде настройки фильтров. Затемсигналы с блоком 8-11 поступают навходы блоков 24,27,29 и 32 пороговыхустройств соответственно, настроенных на одинаковый порог,Число пороговых устройств равняется заданному количеству фильтров вблоках фильтров. При превышении амплитудного значения выходных сигналовс блоков 8 - 11 заданного порога в пороговых устройствах формируется логический сигнал "1", при отсутствиипревышения - "О". Сигналы с блоковпороговых устройств 24 и 27 поступают на входы первого и второго сумматоров 25 и 28, где складываютсялогические " 1 и "0, а затем про;(исходит сравнение сигналов, полученных с выходов сумматоров 25 и 28, впервом блоке 26 вычитания,. откудасигнал поступает на вход первого порогового элемента 36, где формирует-ся логпческий сигналсоответствующийпреобладанию либо второго, либо третьего номера преобладающей гармоникиР, полученный сигнал поступает навосьмой вход преобразователя 13, Ана-.логичным образок организована обработка выходных сигналов с блоков 29и 32 пороговых устройств, Таким образом, на выходе второго пороговогоэлемента 37 получаем логический сигнал, соответствующий преобладаниюдефектов либо на наружном, либо навнутреннем кольце подшипника, выходной сигнал с порогового элемента 37поступает на девятый вход преобразователя 13, Одновременно сигналы с выходов блока 12 фильтров поступают вблок 34 детекторов, причем число детекторов должно соответствовать количеству фильтров в блоке 12 фильтров, выходные сигналы с блока 34 поступают в .сумматор 35, откуда сигнал,характеризующий амплитуду преобладающего дефекта исследуемой опоры гподается на десятый вход преобразователя 13.Вся информация, поступающая впреобразователь 13, подается в.процессор схемы 23 формирования,5 13614656Сигнал, пропорциональный средней После окончания вычисления инфордлительности прорывов смазочного слоя мации о режиме контактирования, со- П где функция е 01 - к Ц ) пред- ответствующей ему осевой и радиальср ф срП 3 ставляет собой обобщенную функцию,5 ной нагрузке, характеристиках несу- определенную как щей способности смазочного слоя поступает на дисплей 38, а само устрой- (О 1 сП ) - О, - 1, если Бс 1 с П зство переводится в режим измерения е= О -10) =О, если Б,=ЕЮ, ср т э значения функции е йс - 0,050,1, 1, если Ц ЕПСрР 1 Огде Б - напряжение, сформированноес помощью интегратораП, - максимальное значение сигнала контактирования,15в соответствии с приведенным алгоритмом сравнивается с величиной 0,5 Бсоответствующей границе гидродинами ческого и контактногидродинамическогорежима контактирования, При отсутствии контакта Ш =О, Пср =-1) процес 20сор преобразователя 13 формирует управляющий сигнал Пуск, поступающийна усилитель 14, на выходе которогопоявляется напряжение, запитывающеедвигатель блока 15 задания осевой нагрузки.Одновременно с этим. процессор преобразователя 13 подает второй управляющий сигнал на второй усилитель 17,на входе которого появляется напряжение, запитывающее двигатель бло ка 18. Сформированные таким образом сиг 35налы, несущие информацию о радиальнойВ. и осевой А, нагрузке, поступают свыходов датчиков 16 и 19 на второй итретий входы преобразователя 13.Увеличение осевой и радиальнойнагрузки происходит до тех пор, поканапряжение на выходе интегратора 7не достигнет значения, равного,0,05 0(е + 0). После этого процессорпреобразователя 13 отключает управляющий сигналы с усилителей 14 и 17мощности.и сигналы, пропорциональныестатической осевой А и радиальной 2нагрузке, преобладающего дефекта с 1,номера гармоники преобладающего дефекта Р осевой х и радиальных ххвибраций поступают в процессорпреобразователя 13, где происходитрешение уравнения статического равновесия, расчет динамических нагрузок,55решение интегрального уравнения относительно несущей способности смазочного слоя, соответствующего гидродинамическому режиму. Формула изобретения Устройство для диагностики роторных опор, содержащее приводной электродвигатель, регулируемый источник питания, три вибропреобразователя, закрепленньгх на оправке, линии измерения которых взаимно перпендикулярны, блок усилителей, датчик контактирования, связанный через две подпружиненные токосъемные щетки с контактирующими элементами подшипника, датчик частоты сепаратора, связанный с вращающимся элементом испытуемой опо.ры и соединенный со схемой формирования, последовательно соединенные усилитель мощности осевого направления, блок задания осевой нагрузки, датчик осевой нагрузки и последовательно соединенные усилитель мощности радиальной нагрузки, блок задания радиальной нагрузки и датчик радиальной нагрузки, решающий преобразователь и блок регистрации, причем выход регулируемого источника питания подключен к приводному электродвигателю, на валу которого устанавливается испытуемая опора, выходы вибропреобразователей подключены к входам блока усилителей, первый, второй и третий входы счетно-решающего преобразователя подключены к выходам схемы формирования, датчика радиальной нагрузки и датчика осевой нагрузки, а его первьй, второй, третий и четвертый выходы подключены к входам блока регистрации, усилителя мощности радиального направления, усилителя мощности осевого направления и регулируемого источника питания соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения несущей способности смазочного слоя во всех режимах контак тирования путем повышения точности организации режимов работы смазки с учетом частоты и длительности контактирования и определения динамических1361 чнагрузок на тела качения с учетом дефектов изготовления и сборки элементов опор, оно снабжено интегратором, двумя пороговыми элементами, двумя блоками вычитания и пятью каналами, включающими соответственно последовательно соединенные первые блок фильтров частот второй гармоники, блок пороговых устройств и сумматор, 10 вторые блок фильтров частот третьей гармоники, блок пороговых устройств и сумматор, третьи блок Фильтров преобладающей гармоники наружного коль", ца, блок пороговых устройств и Сумма тор, четвертые блок Фильтров преобладающей гармоники внутреннего кольца, блок пороговых устройств и сумматор, пятый блок Фильтров амплитудного значения дефектов, детектор информа- о ционных частот и пятый сумматор, причем входы всех каналов объединены и 65 Яподсоединены к выходу сигнала осевойсоставляющей вибрации блока усилителей, выходы первого и второго каналовподключены к входам первого блока вычитания, выходы третьего и четвертогоканалов - к входам второго блока вычитания, выходы первого и второго,блоков вычитания соединены с первыми вторым пороговыми элементами, выходдатчика контактирования через интегратор соединен с четвертым входомсчетно-решающего преобразователя,два выхода сигналов радиальных сос"тавляющих вибраций и выход сигналаосевой составляющей вибрации блокаусилителей соединены с пятым, шестыми седьмым входами преобразователя,выходы первого и второго пороговыхэлементов и пятого сумматора - свосьмым, девятым и десятым входамипреобразователя соответственно.1361465 В иск ных анньх б,б,б, ,в,-,у,уд -о, я,уо Включить пнебно- и электро- питание Измерение осе ай и радиальной нагруюкС йока 7 Определение режима контактиродани я Нет Нет Нет К=а,ОВ К= О,б К= О,ОВ АаВбад преобладающего дефекта , номера гармоники преодлаающего дефекта Р амллипу ды преобладающего дефекта с решение урабнения статическогоо ра Цодесця относительно Хг 3Вбод осе ой хг и радиальнойкх дибраиий Расчет динамических нагруик, дейстунщих д конпкицпекаждого шарика с кольиами решение интегрального ураФненоя мносительно несущейс пособности Выбод на дисплей Фиг.Г Редактор С. Пекарь Заказ 6219/44 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
4123877, 26.05.1986
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
ГАРАНИНА СВЕТЛАНА СЕРГЕЕВНА, ГОЛУБКОВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЯВЛЕНСКИЙ АЛЕКСАНДР КОНСТАНТИНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01M 13/04
Метки: диагностики, опор, роторных
Опубликовано: 23.12.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1361465-ustrojjstvo-dlya-diagnostiki-rotornykh-opor.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для диагностики роторных опор</a>
Предыдущий патент: Способ контроля параметров газодинамических подшипниковых узлов
Следующий патент: Устройство для испытания вертикальных лесопильных рам
Случайный патент: Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков