Устройство для диагностики подшипниковых узлов механических систем Советский патент 1983 года по МПК G01C25/00 G01M13/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в тех областях приборостроения, в которых предъявляются повыше ные требования к качеству иэготовления И сборки шарикоподшипниковых узлов механических систем. Известно устройство для диагностики подшипников качения, содержащее вибропреобразователь, усилитель, многоканальный частотный анализатор, режимный переключатель, запоминающий блок, сумматор, порого вый блок, цифровой преобразовательуказатель, фильтр частоты вращения, частотный дискриминатор, блок перестройки частотного анализатора, генератор эталонной частоты вращения 1. Однако, устройство имеет недоста точную универсальность в части пере стройки на диагностику различных ти поразмеров подшипников. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для диагностики подшипниковых узлов механических си тем, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, уси литель, частотный анализатор, блок совпадения, режимный переключатель, блок памяти, сумматор, пороговый блок, цифровой 11реобразователь-указатель, последовательно.соединенные синхронизатор, счетчик, матричный дешифратор, а также последовательно соединенные блок определения веро- ятности дефекта подшипника, причем второй выход синхронизатора соедине с вторым входом частотного аналрзатора, первый выход матричного дёши.ф ратора - со вторым входом блока сов падения, второй выход матричного деши.фратора - с вторым входом порогового блока, второй выход режимного переключателя - с входом блока определения вероятности дефекта, а выход блока ввода вероятности дефек та - с вторым входом сумматора 2. Недостатком известного устройств является его невысокое быстродействие и низкая точность, которая не позволяет определить величину дефек та и элемент с преобладающим дефектом. Целью изобретения является увеличение быстрод(зйствия, повышение точности диагностики. Поставленная цель достигается те что в устройство для диагностики подшипниковых узлов механических систем, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель и частотный анализатор, последовательно соединенные синхронизатор и счетчик и блок памяти и блок совпадения, причем второй выхо .синхронизатора соединен с вторым входом частотного анализатора, вве дены компаратор, последовательно соединенные преобразователь кодов, функциональный преобразователь и цифровой индикатор, последовательно соединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров, подключенный через .блок памяти к последовательно соединенным коммутатору, логическому блоку и световому табло, и формирователь порогов и тактовый генератор, при этом второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены со вторыми входами соответственно счетчика, функционального преобразователя и блока памяти, второй выхой блока памяти - с первым входом блока совпадения, выход которого подключен к формирователю порогов,, второй .выход преобразователя кодов соединен .с вторым входом .формирователя порогов , а выход последнего. - с первым входом компаратора, первый выход которого соединен с преобразователем кодов, а второй - с вторым входом логического блока, щт:орой вход которого соединен с входом блока управления, выход счетчика соединен с вторым входом блока совпадения, выход частотного анализатора - с вторым входом компаратора, выход тактового генератора - с вторым входом блока конструктивных параметров и вторым входом преобразователя кодов, а третий выход блока памяти -i соединен с третьим входом преобразователя кодов. I - На чертеже представлена структурная схема устройства для диагностики подшипниковых узлов механических систем. Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, усилитель 2, частотный анализатор 3, компаратор 4, преобразователь 5 кодов, функциональный преобразователь б, цифровой индикатор 7, последовательно соединенные синхронизатор 8, счетчик 9, блок 10 совпадения, формирователь 11 порогов и последовательно соединенные блок 12 управления, блок 13 ввода конструктивных параметров, блок 14 памяти, коммутатор 15, логический блок 16, световое табло 17, а также тактовый генератор 18, причем второй выход синхронизатора 8 соединен с вторым входой частотного анализатора 3, а второй выход блока 12 управления с вторым входом счетчика 9, третий выход блока 12 управления - с вторым входом функционального преобразователя 6, второй выход блока 14 памяти - с первым входом блока 10 совпадения, третий выход блока 14 памяти - с тратим выходом преобразователя 5 кодов, второй выход преобразователя 5 кодов -,с вторым входом формирователя 11 порогов, вы ход формирователя. 11 порогов - с первым входом компаратора4, выход тактового генератора 18 соединен с вторым входом блока 13 ввода конструктивных параметров и вторым вхо. дом преобразователя 5 кодов, второй выход компаратора 4 - с вторым входом логического блока 16, второй выход логического блока 16 - со вхо дом блока 12 управления, а четверты выход схемы управления - с вторым входом блока 14 памяти. Устройство работает следующим образом. Устройство анализирует вибрацию на информационных частотах. Все информационные частоты делятся йа ше.сть рядов. Преобладание в спектре вибрации подЯиипйика числа частот первого ряд над числом частот второго ряда свидетельствует , что преобладает дефек наружного кольца, а в противном случае преобладает дефект внутренн го кольца. Преобладание в спектре вибрации числа частот третьего ряда над числом частот четвертого ряда свидетельствует, что на наружном кольце присутствует дефект вида овал, в противном случае - огранка. Преобладание в спектре вибрации числа частот пятого ряда над числом частот шестого ряда свидетельствует что на внутреннем кольце присутству ет дефект вида овал, в противном случае - огранка. Работа в режиме Анализ. , Вибропреобразователь1 преобразу . ет вибрацию исследуемого шарикоподшипникового узла в электрический си нал, который усиливается усилителем .2. Усиленный сигнал поступает н частотный анализа ор 3. Настройка частотного анализатора 3 производит ся синхронизатором 8. Одновременно с синхронизатора 8 на счетчик 9 по тупает- синхронизирующая последовательность импульсов. Появление на втором выходе синхронизатора 8 очередного импульса соответствует изме нению частоты настройки частотного анализатора 3 на 10 Гц. Счетчик 9 преобразует последовательность синх ронизирующих импульсов в двоично-де сятичный код, отражающий значение частоты настройки частотного анализатора 3. Информация о состоянии счетчика 9 поступает на вход блока 10 совпадения. При совпадении состояния счетчика 9 с кодом, записанным в блоке 14 памяти, на выходе блока 10 совпадения вырабатывается импульс, который поступает в формирователь 11 порогов. Формирователь 11 nopqrgB вырабатывает первое знэчение порога , которое поступает на вход компаратора 4. .Компаратор сравнивает пороговое значение с амплитудой вибрации на частоте настройки частотного анализатора 3. При превышении уровня сигнала над пороговым значением компаратор выбирает на выходе импульс, запускающий преобразователь 5 кодов, который в свою очередь считывает из блока 14 памяти двоично-десятичный код, весового козффициента анализируемой частоты и преобразует его в последовательность импульсов, отражающую . значение весового коэффициента в десятичной форме. Данная последовательность накапливается в регистрефункционального преобразователя 6. По окончании считывания кода весового коэффициента преобразователь 5 кодов с первого выхода подает сигнал на второй вход формирователя 11 по-г рогов, который формирует следующее значение порога. Если вибрационный сигнал не превышает значение порога, то считывание кода весового коэффициента рлока 14 памяти в функциональный преобразователь 6 не происходит. Формирователь 11 порогов вырабатывает пять пороговых значений. По окончании анализа функциональный преобразователь 6 преобразует сумму накопленных импульсов в величину дефекта в микронах, которая отображается на цифровом индикаторе 7. Параллельно со считыванием весовых коэффициентов с выхода компаратора 4 поступают сигналы,, свидетельствующие о наличии вибрации на информационных частотах, и фиксируются в логическом блоке 16 в соответствии с номером ряда информационной частоты. Номер ряда, к которому отнрсится анализируемая частота, считывается из блока памяти через коммутатор 15 на вход логического блока 16. Логический блок 16 на основе полученной информации о наличии в спектре вибрат ции изделия частот, соответствующих различным рядам, вырабатывает аналоговые сигналы, которые управляют работой светового табло 17. На световом табло 17.высвечивается кольцо шарикоподшипника с преобладающим дефектом и вид дефекта, В режиме Ввод информация о з.начении информационной частоты, ее весового коэффициента и номера ряда, к которому она относится, вводятся в блок 14 памяти с помощью блока 13 ввода конструктивных параметров. Тактовый генератор приводит в рабочее состояние блок 13 ввода конструктивных параметров в режиме Ввод и преобразователь 5 кодов в режиме Анализ.Блок 12 управления осуществляет переключение устройства из режима

1021947

Ввод, в режим Анализ и наоборот,определить элемент с преобладающим

а также Обнуление схемы переддефектом, величину дефекта наружного

началом рабрты.кольца шарикоподшипника/ величину

Предлагаемое устройство позволяетдефекта внутреннего кольца шарикоподповысить быстродействие и точностьшипника, величину разноразмерности диагностики дефектов подшипниковых шариков и дисбаланс ротора электроузлов механических систем, а такжедвигателя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, включающее последовательно соединенные вибропреобразоватэль, усилитель и частотный анализатор, последовательно соединеные синхронизатор и счетчик и блок памяти и блок совпадения, причем второй выход синхронизатора соединенсвторым входом частотного анализатора, о тли ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его быстродействия и повышения точности диагностики, введены компаратор последовательно соединенные преобразователь кодов, функциональный преобразователь и цифровой индикатор, последовательно соеединенные блок управления и блок ввода конструктивных параметров. подключенный через блок памяти к по-следовательно соединенным коммутатору, логическому блоку и световому табло, и формирователь порогов и тактовый генератор, при этом второй/ третий и четвертый выходы блока управления соединены с вторыми входами соответственно счетчика, функционального преобразователя и блока памяти, второй выход блока памяти с первым входом блока совпадения, выход которого подключен к формирователю порогов, второй выход преобразователя кодов соединен с вторым входом формирователя порогов, а выход последнего - с первым входом компаратора выход которого соединен с преобразователем кодов, (Л С а второй - с вторым входом логического блока, второй выход которого соединен с входом блока управления, выход счетчика соединен с вторым входом блока совпадения, выход частотного анализатора - с вторым входом компаратора, выход тактового генератора - с вторым входом блока ввода конструктивных параметров и вторым входом преобразователя кодов, а третий, выход блока памяти соединен с третьим входом преобразователя кодов.