Устройство для виброакустической диагностики подшипников качения Советский патент 1984 года по МПК G01M13/04 

4

ч1

Изобретение относится к устройствам для диагностики подшипников качения, преимущественно буксовых узлов железнодорожного подвижного состава, и может быть использовано при техническом обслуживании и ремо те машин и -транспортных средств. Известно устройство для определе ния степени износа шарикоподшипников, содержащее последовательно сое динные измерительный преобразователь, усилитель, блок фильтров и амплитудный детектор, к выходу которого подключено три измерительны канала: канал измерения общего уров диагностических сигналов, состоящий из выпрямителя и индикатора; канал измерения ударных импульсов, состоя щий из фильтра верхних частот, выпр мителя и индикатора; канал измерени частоты следования и общего количества импульсов за время испытаний содержащий амплитудный дискриминатор, частотомер и счетчик. Принцип диагностирования дефектных подшипНИКОВ и реализация его известнымустройством основан на различиях ра пределений сигналов от исправных и дефектных подшипников ij . Недостатком известного устройств является низкая надежность распозна вания дефектов и неоднозначность в принятии диагностического решения, так как распределения амплитуд сигналов исправных и дефектных подшипНИКОВ имеют значительную зону пересечении. Цель изобретения - повышение качества диагностики за счет устранения неоднозначности диагностического решения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для виброакустической диагностики подшипников качения, содержащее последовательно соединенные измерительный преобразо ватель, усилитель, блок фильтров и амплитудньш детектор, а также ампли тудный дискриминатор, последователь но соединенные блок счета количестаа срабатываний амплитудного дискри минатора и регистратор дефектов, снабжено последовательно соединенными отметчиком оборотов вала, счет чиком оборотов вала, блоком за/тания контрольного числа оборотов вапа и логической схемой И, второй вход которой соединен с выходом амг1титуд ного дискриминатора, а выход - с входом блока счета количества срабатываний амплитудного дискриминатора, а также блоком запоминания амплитуды максимального диагностического сигнала за время оборотов вала, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, второй вход - с выходом отметчика оборотов вала, а выход - .с входом амплитудного дискриминатора. На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 и 3 - эмпирические распределения амплитуд соответствен-. но всех сигналов и амплитуд максимальных сигналов за каждый оборот вала для исправных (кривая 1) и дефектных (кривая 2) подшипников, полученные при испытаниях роликовых подшипников буксовых узлов подвижного состава. Устройство содержит виброизмерительньй преобразователь I, подключенный к диагностируемому объекту 2, виброизмерительный усилитель 3, блок 4 фильтров, амплитудный детектор 5, блок 6 запоминания максимального сигнала, амплитудный дискриминатор 7, логическую схему 8 совпадений, отметчик 9 оборотов вала, счетчик 10 оборотов, блок 11 задания контрольного числа оборотов, счетчик 12 числа срабатываний амплитудного дискриминатора, {регистратор 13 неисправностей. Устройство работет следующим образом. При вращении испытуемого подшипника на выходе преобразователя 1 появляется последовательность сигналов, которые усиливаются усилителем 3, фильтруются фильтром 4, детектируются детектором 5 и поступают на вход блока 6 запоминания максимального сигнала. Второй вход блока 6 подключен к выходу отметчика 9 оборота вала. Блок 6 запоминает максимальную амплитуду за один оборот вала, эта амплитуда по сигналу с отметчика 9 передается на амплитудный дискриминатор 7, а блок 6 устанавливается в исходное состояние и готовится запомнить максимальную амплитуду за следующий оборот. Таким образом на вход дискриминатора 7 поступает один максимальный по амплитуде сигнал за каждь Й оборот вала. На выходе дискриминатора 7 сигнал появляется только

31

тогда, когда сигнал на его входе превьшает уровень дискриминации. Сигналы от I отметчика 9 оборотов поступают на счетчик 10 оборотов и далее на блок 11 задания контрольного числа оборотов, выполненный в виде дешифратора двойного хода. На выходе блока 11 сиг нал появляется в том случае, когда число оборотов превысит заданное. Сигналы с выходов амплитудного дискриминатора 7 и блока 11 поступают на схему 8 совпадения, работающую таким образом, что она пропускает сигналы с амплитудного дискриминатора до тех пор, пока на выходе блока II не появится запрещающий сигнал. Выход схемы 8 совпадения подключен к входу счетчика 12 числа срабатываний амплитудного дискриминатора, который будет считать до тех пор, пока число оборотов вала не превысит заданное контрольное число обЬротов, В зависимости от показаний счетчика 12

774

принимается решение, которое фиксируется регистратором 13.

Теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что для каждого заданного контрольного числа оборотов можно задать уровень дискриминаи ш амплитудного дискриминатора 7 и соответствующий пороговый уровень для счетчика. 12, при которых ошибка диагностирования дефектных подшипников будет минимальной.

Из сравнения результатов экспериментальных исследований (фиг.2) следует, что использование в качестве

признака распознавания амплитуды

минимального сигнала за каждый оборот вала позволяет существенно снизить степень неопределенности при принятии диагностики решения вследствие уменьшения зоны пересечения (заштрихована) кривых распределения сигналов, исправных и дефектных подшипников.

31

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОЛКУСТНЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные виброизмерительный проебразователь, усилитель, блок фильтров и амплитудный детектор, а также амплитудный дискриминатор, последоватёльно соединенные блок счета количества срабатываний амплитудного дискриминатора и регистратор дефектов отличающееся тем, что, с целью повьшения качества диагностики за счет устранения неоднозначности диагностического решения, оно снабжено последовательно соединенными отметчиком оборотов вала, счетчиком оборотов вила, блоком задания контрольного числа оборотов вала и логической схемой И, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, а выход - с входом блока счета количества срабатываний амплитудного дискриминатора, а также блоком запоминания амплитуды максимального диагностического сиг(Л нала за время оборота вала, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, второй вход С с выходом отметчика оборотов вала, с а выход с входом амплитудного дискриминатора.