Устройство для вибродиагностики механизмов Советский патент 1985 года по МПК G01M13/02 

Изооретение относится к измерительной технике и может быть использовано, HiiripHMep, для диагностики со тояния отдельных узлов машин циклического действия, в частности коробо передач, коробок скоростей токарных и фрезерных станков. Известно-устройство для контроля зубчатых колес в передаче,содержащее преобразователь колебаний, полосовой фильтр, синхронный гребенчатый фильт заграждающий синхронный гребенчатый фильтр, преобразователь углового положения вала, синхронизатор, индикатор ГОНедостатком устройства является низкая достоверность определения дефекта вследствие недостаточно четкого выделения спектра.сигнала исследуемого уз,ла. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является уст ройство для вйбродиагностики механиз мов, содержащее виброизмерительньй преобразователь, подключенньй к нему через согласующий усилитель фильтр нижних частот, подключенную к выходу последнего цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра, анализатора спектра и интегратора и индикатор , Недостатком устройства является низкая точность определения дефектного узла в сложных механизмах, содержащих несколько пар зубчатых колес, обусловленная недостаточной отстройкой от неинформативных частотных составлякщих сигнала. Цель изобретения - повышение точности определения дефектных узлов. Поставленная цель достигается тем что- устройство для вибродиагностики, содержащее виброизмерительный преобразователь, подключенный к нему чере согласугаций усилитель фильтр нижних частот, подключенную к выходу послед него цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра, анализа . тора спектра и интегратора и индикатор, снабжено подключенной к выходу фильтра: нижних частот цепью из после довательно соединенных заграждающего синхронного фильтра, второго анализа тора спектра, второго интегратора и делителя сигналов, тахометром, связы ваемым с контролируемым механизмом, подключенным к тахометру синтезаторо эталонного сигнала, выход синтезатора эталонного сигнала соединен с управляющими входами гребенчатого и заграждающего синхронного фильтров, выход первого интегратора соединен с вторым входом делителя сигналов, а индикатор подключен к выходу делителя сигналов. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит виброизмерительный преобразователь 1, подключенный через согласующий усилитель 2 к фильтру 3 нижних частот,- цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра 4, анализатора 5 спектра и интегратора 6, цепь из последовательно соединенных заграждающего синхронного фильтра 7, второго анализатора 8 спектра, второго интегратора 9 и делителя 10 сигналов. Обе цепи входами подключены к выходу фильтра 3 нижних частот. Устройство содержит также тахометр 11, подключенный к нему синтезатор 12 эталонного сигнала. Первьй интегратор 6 подключен к второму входу делителя 10 сигналов, с выходом которого соединен индикатор 13. Виброизмерительный преобразова- тель 1 размещается на контролируемом механизме 14, которьд1 может содержать несколько кинематически связанных между собой шестерен или других вращающихся элементов. Входной вал тахометра 11 связан с основным валом контролируемого механизма 14. Устройство работает следующимобразом. Вибрационный сигнал контролируемого механизма 14 преобразуется в электрический сигнал преобразователем 1 и усиливается согласующим усилителем 2. С выхода усилителя 2 сигнал поступает на фильтр 3 нижних частот. тфильтрованный от высших гармоник сигнал поступает на сигнальные входы гребенчатого фильтра 4 и заграждакяцего синхронного фильтра 7. На управляющие входы этих фильтров поступает сигнал с синтезатора 12 эталонного сигнала, на выходы которого поступает сигнал с тахометра 11, задающий исходное значение оборотной и кратной ей частотам, и от программатора (не показан), задающего значения зубцовых и кратных им частот. В результате на выходе синтезатора 12 эталонного сигнала образуется сигнал, несущий- информацию о теоретически ВОЗМОЖНОМ частотном наполнении идеального узла. С выхода гребенча того фильтра 4 сигнал поступает на вхЬд анализатора 5 спектра. Сигнал с вь1хода анализатора 5 спектра .представляет собой спектр эталонного сиг нала, но с реальным амплитудным распрёделением. Этот сигнал через интег ратор 6, на котором происходит накоп ление и амплитудное усреднение по множеству выборок, поступает на второй .вход делителя 10 сигналов. На первый вход делителя 10 через второй анализатор 8 спектра и второй интегр тор 9 поступает сигнал с вькода заграждакщего синхронного фильтра 7. Этот сигнал содержит спектр всего сигнала, кроме составляющих эталонно го спектра, которые не пропускаются фильтром 7. Сигнал с выхода делителя 10 сигналов поступает на индикатор 13. Этот сигнал представляет собой отношение интегральных значений спектра шумовых составляюпщх, полученных в полосах частот с централь174 ными частотами, соответствукщими составляющим эталонного спектра, к собственно эталонному спектру и является диагностической оценкой состояния отдельных узлов или механизма в целом. Ухудшение состояния отдельных узлов механизма приводит к тому, что н1вкоторые амплитуды детерминированных составляющих эталонного спектра возрастают. При этом, однако, образуются боковые частоты, вызванные модуляцией, и резко возрастают .случайные составляющие, имеющие самую различную природу. Отношение шумовьк составляющих (модуляционые или случайные составлякмцие) к детерминированным (эталонный спектр) также возрастает. Таким образом, устройство позволяет оценивать техническое состояние не только механизмов циклического действия в целом, но и отдельных узлов механизма, производя при этом сравнительный анализ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ МЕХАНИЗМОВ, содержащее виброизмеритель1№ш преобразователь, подключенный к нему через согласующий усилитель фильтр нижних частот, подключенную к выходу последнего цепь из последовательно соединенных гребенчатого фильтра, анализатора спектра и интегратора и индикатор, о т л ичающееся тем, что, с целью li )вьпиения точности определения дефектных узлов, оно снабжено подключенной к выходу фильтра нижних частот цепью из последовательно соединенных заграждающего синхронного фильтра, второго анализатора спектра, второго интегратора и делителя сигналов, тахометром, связываемым с контроли-. руемым механизмом, подключенным к тахометру синтезатором эталонного сигнала, выход синтезатора эталонного сигнала соединен с управляющими вхо-. дами гребенчатого и заграждающего (Л синхронного фильтров, выход первого интегратора соединен с вторым входом делителя сигналов, а индикатор подключен к выходу делителя сигналов. 4 Jib