Устройство для вибрационной диагностики подшипников Советский патент 1983 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть преимущественно использовано для виб рационной диагностики подшипников. Известно устройство для вибрацион ной диагностики подшипников, содержа иее последовательно соединенные датчики вибрации, усилитель, блок умножения и схемы совпсщения, пороговые блоки и цифровые индикаторы, генераторы и схемы сравнения, выходы которык соединены с вторыми входами схем совпадения, циклическое устройство, выход которого соединен с входами блока умножения и схем сравнения, а .также запоминающие блоки 1. Однако известное устройство имеет низкую производительность и качество диагностики, так как не позволяет од новременно контролировать несколько подшипников УЗЛОВ. Цель изобретения - повышение производительности и качества за счет одновременной диагностики нескйльких подшипников изделий и учета их взаимного влияния. Поставленная цель достигается тем что устройство для вибрационной диаг ностики подшипников, содержащее последовательно соединенные датчики виб рации, усилитель, блок умножения и схемы совпадения, пороговые блоки и цифровые индикаторы, генераторы и схемы сравнения, выходы которых соединены с вторьлми входами схем совпадения, циклическое устройство, выход которого соединен с входами блока умножения и схем сравнения, а так же запоминающие, блоки, снабжено последовательно соединенными переключателями, блоками определения вероятности дефекта подшипника и блоками ввода вероятности дефекта подшипника, а также усилителями с изменяемыми коэффициентами усиления, при этом входы переключателей соединены с выходами схем совпадения, первые выходы переключателей соединены с входами блоков определения вероятности де фекта подшипника, а вторые выходы пе реключателей подключены к входам запоминающих блоков, выходы которых соединены с первыми входами усилителей с изменяемыми коэффициентами усиления, вторые входы подключены к выходам блоков ввода вероятности дефекта подшипника, а выходы усилителей соединены с входами пороговых блоков . На чертеже дана блок-схема устройства. Устройство содержит датчик 1 вибрации, усилитель 2,- блок 3 умножения циклические устройство 4, схемы 5 сравнения, генераторы б, схемы 7 совпадения, переключатели 8, блоки 9 определения вероятности дефекта подшипника, блоки 10 ввода вероятности дефакта подшипника, запоминающие блоки 11, усилители 12 с изменяемыми коэффициентами усиления, пороговые блоки 13 и цифровые индикаторы 14. Блоки 9 определения вероятности дефекта подшипник а определяют значимость каждой информационной частоты (ее вес), т.е. частот, несущих информацию об определенном виде дефекта. Каждый из видов дефекта характеризуется нерколькими информационными частотами. Блоки 10 ввода вероятности дефекта подшипника воздействуют на управляющие входы усилителей 12 с изменяемыми коэффициентами усиления таким образом, чтобы коэффициенту усиления усилителей J2 соответствовали значимости (весу) каждой информационной частоты, полученной в блоках 9 определения вероятности дефекта подшипника. Устройство работает следующим образом. Датчик 1 вибрации преобразует виб-. рации диагностируемого подшипника, в электрический сигнал X(t), который усиливается усилителем 2 и поступает на первый вход блока 3 умножения. Значения исследуемого сигнала X(t) умножаются на эквивалент мгновенного значения косинуса (синуса), который выдается из специального циклического устройства 4. Полученные частные произведения суммируются, в результа те чего после обработки последнего отсчета формируется значение дисперсии исследуемых информационных частот. При определении информационных частот, входящих в спектр вибрации диагностируемого подшипника, генераторы 6 генерируют импульсы пилообразного напряжения, пропорциональные определяемым теоретически информационным частотам. Циклическое устройство 4 генерирует импульсы пилообразного напряжения с частотой, достаточной для представления с заданной точностью импульсов пилообразного напряжения, генерируе1«1ых генераторами б, по точкам пересечения с импульсами пилообразного напряжения, генерируемыми циклическим устройством 4. Мгновенным значениям пилообразного напряжения, поступающим с циклического устройства 4 на блок 3 умножен ия, присваивается соответствующий вес и производится его перемножение на текущее значение исследуемого процесса X(t) . При совпадении пилообразных напряжений на циклическом устройстве 4 и каком-либо из генераторов б схема 5 сравнения открывает соответствующую схему 7 совпадения и соответствующее произведение через переключатель 8, находящийся в положении Распознавание , поступает в запоминающий блок 11. Напряжения из запоминающих блоков 11 усиливаются усилителями 12

с изменяемыми коэффициентами усиления и поступают на пороговые блоки 13, В пороговых блоках 13 происходит сравнение текущих значений напряжений, соответс%:вую1дих определенным информационным частотам, с опорным напряжением пороговых блоков 13. Сигналы, соответствующие разности опорных и текущих напряжений, поступают на цифровые индикаторы 14 и могут служить Ъсновой для прогноэированИя бездефектной работы подшипника и момента возникновения дефекта в исследуемом подшипнике. Если напряжение с выхода какого-либо из усилителей 12 с изменяемыми коэффициентами усиления превысит опорное напряжение порогового блока 13, то на его выходе появляется сигнал, поступающий на цифровой индикатор 14, показания которого свидетельствуют о наличии вибрации на исследуемой информацион,ной частоте, что и позволит установить вид дефекта проверяемого подшипника.

В режиме Обучение датчик 1 вибрации преобразует вибрацию эталонного подшипника с технологическими дефектами или дефектами сборки подлшпникового узла. Работа усилителя 2 блока 3 умножения, циклического устройства 4, схем 5 сравнения, генераторов 6 и схем 7 совпадения аналогична их работе в режиме РаспознаваЗначения весовых коэффициенние

тов информационных частот определяются в блоке 9 определения вероятности дефекта подшипника, с помощью блоков 10 ввода вероятности дефекта изменяют коэффициенты усиления соответствующих усилителей 12с изменяемыми коэффициентами усиления.

Использование блоков определения вероятности дефекта подшипника, блоков ввода вероятности дефекта подшипника, усилителей с изменяемыми коэффициентами усиления обеспечивает проведение- параллельного анализа нескольких информационных частот подшипников установленных в изделиях. Такое выполнение устройства позволяет учесть изменение спектра вибрации подшипников, возникаюдее при их работе в изделии. Параллельный анализ позволяет сразу фиксировать начало ненормальной работы подшипника по изменению дисперсии в исследуемом частотном диапазоне. При установке подшипника в изОбучение

определяделие в режиме

ются значения весовых коэффициентов информационных частот и в соответствии с ними устанавливаются коэффициенты усиления усилителей. Параллельный принцип статического анализа, используемый в предлагаемом устройстве, наиболее точно оценивает изменение коэффициентов динамических моделей состояний изделий, что наиболее эффективно при диагностике быотропротекающих процессов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ, содержащее последовательно соединенные датчик вибрации, усилитель, блок умножения и схемы совпадения, пороговые блоки и цифровые индикаторы, генераторы и схемы сравнения, выходы которых соединены с вторыми входами схем совпадения, циклическое устройство, выход которого соединен с входами бло-ка умножения и схем сравнения, а так же запоминакнцие блоки, о т л и ч а ю щ е ei с я тем, что, с целью повышения производительности и качества за счет одновременной диагностики нескольких подшипников изделий и учета их взаимного влияния, оно снабжено последовательно соединенными переключателями, блоками определения вероятности дефекта подшипника и блокс1ми ввода вероятности дефекта подшипника, а также усилителями с изменяемыми ко.эффициентами усиления, при этом входы переклк1чателей соединены с выходами схем совпадения, первые выходы переключателей соединены с входами бло4.КОВ определения вероятности дефекта подшипника, а вторые выходы переклю1 чателей подключены к входам запоминающих блоков, выходы которых соеди(Л нены с первыми входами усилителей с изменяемыми коэффициентами усиления, вторые входы подключе1 ы к выходам блоков ввода вероятности дефекта подшипника, а выходы усилителей соедине-5 ны с входами пороговых блоков. Г