Способ контроля качества сборки редукторов и устройство для его реализации Советский патент 1986 года по МПК G01M13/02 

«

Изобретение относится .к измерительной технике, а именно к технике вибрационного контроля, и может быть использовано для оценки качества сборки редукторов с круговым зубом на предприятиях, занимающихся их изготовлением, зксплуатацией и ремонто

Цель изобретения - повышение точности и достоверности диагностиррвания путем оценки фазовых соотношений гармоническими составляющими исследуемого сигнала.

Способ осуществляется следующим образом.

Из усиленного электрического сигнала вибропреобразователя вьщеляют первую гармонику зубцовой частоты и формируют на каждом периоде вьщелен- ной синусоиды импульс в одной из ее характерных точек, выделяют вторую гармонику зубцовой частоты и формируют на каждом периоде этой синусоид импульс в одной из ее характерных точек, измеряют временной сдвиг между сформированным импульсом первой синусоиды и ближайшим к нему по времени импульсом, сформированным из второй синусоиды, и по значению измеренного временного сдвига судят о качестве сборки редуктора.

На чертеже представлена блок-схе .ма устройства для контроля качества сборки.

Устройство содердит установленны на объекте контроля вибропреобразователь 1, подключенный к усилителю 2, выход которого соединен с входами первого 3 и второго 4 фильтров, первый 5 и второй 6 формирователи импульсов, четыре схемы И 7-10, две схемы ИЛИ 11 и 12, два триггера 13 и 14, тактовый генератор 15, счетчи 16, схему 17 Время индикации, схему 18 задержки, кнопки Сброс 19

и Измерение 20, а также индикатор 21 вход первого формирователя 5 импульсов подключен к выходу первого фильра 3, а выход соединен с первым входом первой схемы И 8, вход второго формирователя 6 подключен к выходу второго фильтра 4, а выход соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 12 второй вход первой схемы ИЛИ 12 соединен с кнопкой 19 Сброс, а выхо первой схемы ИЛИ 11 соединен с первым входом первого триггера. 13, с первы входом второго триггера 14 и с первым входом схемы И 10, кнопка 20 Изме

5

5

рение соединена одной контактной группой с первым входом третьей схемы И 7, другой контактной группой - с первым входом второй схемы ИЛИ 12, выход второй схемы ИЛИ 11 соединен с вторым входом третьей схемы И 7, выход которой соединен с вторым входом второго триггера 13, выход последнего соединен с вторым входом первой схемы И 8, выход этой схемы соединен с вторым входом первого триггера 14 и с входом схемы 17 Время индикации, выход которой соединен с вторым входом второй схемы И 10, выход первого триггера 14 подключен к первому входу четвертой схемы И 9, второй вход этой схемы соединен с выходом тактового генератора 15, а выход ее соединен с входом счетчика

1,6, другой вход которого соединен с выходом второй схемы И 8, последний соединен также через схему 18 задержки с вторым входом второй схемы ИЛИ 8, а выход счетчика 16 подключен к индикатору 21.

Устройство работает следующим образом.

После включения прибора все устройство приводится в исходное состо яние нажатием кнопки Пуск (не показана) . При нажатии этой кнопки импульс сброса, пройдя через схему ИЛИ 12, устанавливает триггер 13 в такое состояние, что с его выхода

5 подается запрещающий сигнал на один из входов схемы И 10, а триггер 14 - в такое состояние, что с его выхода подается запрещающий сигнал на один из входов схемы И 7. Кроме того,

0 импульс сброса поступает на один из входов схемы И на другой вход которой в исходном состоянии постоянно подается разрешающий сигнал со схемы 17 Время индикации. Сформированный

5 на выходе схемы И 10 импульс сбрасывает в О все разряды счетчика 16 и через схрму 18 задержки и схему ИЛИ 11 поступает на один из входов схемы И 7, но на выходе этой схемы

0 сигнал не формируется, поскольку эта схема в исходном состоянии закрыта по друго йу входу.

При нажатии кнопки 20 Измерение на один из входов схемы И 7 подается

5 с этой кнопки постоянный разрешающий сигнал, а на другой вход схемы И 7 подается с кнопки 20 через схему ИЛИ 11 кратковременный импульс. В резуль3

тате этого на выходе схемы И 7 формируется короткий импульс, перебрасывающий триггер 13 в такое состояние, что сигнал с его выхода будет для схемы И 8 разрешающим и схема И 8 подготовится для формирования выходного сигнала при появлении сигнала с выхода формирователя 5.

Канал формирования сигнала работает следующим образом. .

В процессе испытаний вибрации объекта контроля преобразуются с помощью вибропреобразователя 1 в электрический сигнал, который усиливается усилителем 2. Из усиленного сигнала с помощью фильтров 3 и 4 вьщеляются соответственно 1-я и 2-я гармоники зубцорой частоты,при прохождении синусоидального сигнала 1-й гармоники через формирователь 5 на его выходе формируются импульсы в момент достижения синусоидой определенного значения фазы (например. О) на каждом периоде синусоиды. При прохождении сигнала 2-й гармоники через фор- мирователь 6 на выходе последнего также формируются импульсы в моменты достижения этой синусоидой определенного значения фазы (например. О ) на каждом периоде синусоиды.

Поскольку момент начала измерений не синхронизирован с последовательностью прихода импульсов от формирователей 5 и 6, то при нажатии кнопки 20 Измерение в измерительный канал первым может прийти либо импульс от сигнала первой гармоники (формирователь 5), либо от сигнала второй гармоники (формирователь 6).

Если первым придет импульс с формирователя 5, то в момент его прихода на вход схемы И 8 на выходе этой схемы сформируется импульс, который .перебросит триггер 14 в такое состояние, что сигнал с его выхода будет разрешающим для одного из входов в схемы И 9, а поскольку на другой вход схемы И 9 постоянно поступают импульсы с тактового генератора 15, то на выходе схемы И 9 начнется формирование импульсов, пересчет Которых осуществляется счетчиком 16, а на табло индикатора 21 фиксируется результат счета.

Одновременно с перебрасыванием триггера 14 импульс с выхода схемы И 8 переключит схему 17 Время индикации в такое состояние, что выходной сигнал этой схемы запретит про

j

5 20 5 Q

5

0

5

105

хождение импульсов сброса на счетчик 16 через схему И 10 на время, обусловленное длительностью схемы 17. Длительность импульса блока 17 Время индикации может быть установлена вручную и определяет время индикации результата измерений на табло индикатора 21.

При появлении первого после начала измерений импульса от сигнала второй гармоники с формирователя 6 этот импульс, пройдя через схему ШМ 12, перебросит триггер 14 в такое состояние, -что сигнал с его выхода запретит прохождение импульсов с генератора 15 через схему И 9 на счетчик 16, который прекратит счет импульсов и на табло индикатора 21 зафиксируется результат измерения, который пропорционален временному и«тервалу между импульсом сигнала 1-й гармоники и ближайшим к нему по времени импульсом сигнала 2-й гармоники. Одновременно с переключением триггера 14 пришедший импульс перебросит триггер 13 и сигнал с его выхода закрепит прохождение импульсов с формирователя 5 в канал измерений. Пришедший вслед за первым импульсом второй импульс с формирователя 6 лишь подтвердит состояние схемы, в которое она была приёедена первым импульсом.

По истечении времени, обусловленного длительностью импульса схемы 17 Времени индикации, на соответству- ющем входе схемы И 10 вновь появится разрешающий потенциал, и после этого ближайший по времени импульс с формирователя 6, пройдя через схему ИЛИ 12, пройдет через схему И 10 и сбросит в О все разряды счетчика 16, подготовив его к следующему циклу измерений. Кроме того, импульс с выхода схемы И 10, пройдя через схему 18 задержки, схему ИЛИ 11 и схему И 7, перебросит триггер 13 в состояние, при котором выходной потенциал этого триггера является разрешающим для соответствующего входа схемы И 8, и эта схема подготовится к формированию выходного сигнала при появлении импульса с формирователя 5, т.е. к следующему циклу измерений.

Назначение схемы 18 задержки в устройстве заключается в том, чтобы избежать неопределенности состояния триггера 13, на один вход которого .поступают импульсы сброса непосредствечно с выхода схемы ИЛИ 12, а на другой вход - импульсы подготовки устройства к циклу измерений также . с выхода схемы ИЛИ ,12,но через схемы И 10, ИЛИ 11 и И 7. Чтобы избежать одновременного прихода этих импульсов на входы триггера 13, схема 18 осуществляет задержку импульсов подготовки устройства к измерениям на время, несколько превьппающее длительность импульсов.

После окончания первого цикла измерений устройство оказывается готовым к проведению последующих цик- лов измерений, в процессе которых последовательность работы узлов устройства будет аналогична указанной.

Если в исходном состоянии устройства после нажатия кнопки 20 Измере ние первым придет импульс с формирователя 6 сигнала 2-й гармоники, то ртот импульс, пройдя через схему ИЛИ 12 подтвердит закрытое состояние триггера 14, перебросит в зак- рытое состояние триггер 13,.пройдя через схему И 10, подтвердит сбро в О счетчика 16 и, пройдя через схему 18 задержки, схему ИЛИ 11, а также схему И 7 перебросит триггер 13 в -открытое состояние, что позволит подготовить схему И 8 к прохождению импульса с формирователя 5 в измерительный канал устройства. При появлении импульса на выходе формиро вателя 5 процесс измерений будет происходить аналогично указанному.

Формула изобретения

1. Способ контроля качества сборки редукторов с круговой формой зуба, заключающийся в том,что с помощью вибропреобразователя преобразуют вибрации объекта контроля в электрический сигнал, усиливают его,фильтруют и измеряют параметры отфильтрованных сигналов, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности диагностирования, из усиленного электрического сигнала вибропреобразователя вьще- ляют первую и вторую гармоники зуб- цовой частоты и определяют значение начальной фазы колебаний второй гар-

j ю

tS

0 5 о ,

0

с д

МОНИКИ относительно определенного значения фазы колебаний первой гармоники, по которому судят о качестве сборки редуктора.

2, Устройс -во для контроля качества сборки редукторов, содержащее устанавливаемый на объекте контроля вибропреобразователь, подключенный к усилителю, выход которого соединен с входами первого и второго фильтров, а также цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и достоверности диагностирования, в него введены первый и второй формирователи импульсов, четыре схемы И, две схемы ИЛИ, два триггера, тактовый генератор, счетчик, схема Время индикации, схема задержки, кнопки Сброс и Измерение, вход первого формирователя импульсов подключен к выходу первого фильтра, а выход соединен с первым входом первой схемыИ, вход второго формирователя ключен к выходу второго фильтра,а выход соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход первой схемыИЛИ соединен с кнопкой Сброс,а выход первой схемы ИЛИ Соединен с первым входом первого триггера, с первым входом второго триггера и с первым входом второй схемы И, кнопка Измерение соединена одной контактной группой с первым входом третьей схемы И, другой контактной группой - с первым входом второй схемы ИЛИ, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом третьей схемы И, выход которой соединен с вторым входом второго триггера, выход последнего соединен с вторым входом первой схемы И, выход этой схемы соединен с вторым входом первого триггера и с входом схемы Время индикации, выход которой соединен с вторь м входом второй схемы И, выход первого триггера подключен к первому входу четвертой схемы И, второй вход этой схемы соединен с выходом тактового генератора, а выход ее соединен с входом счетчика, другой вход которого соединен с выходом второй схемы И, причем последний соединен также через схему задержки с вторым входом второй схемы ИЛИ, а выход счетчика подклмтчен к ии- дикатору.

. Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике вибраповьшение достоверности диагностирования. Для эт ческий сигнал с вибропре усиливают, фильтруют, из ционные параметры отфиль сигнала и результат изме зуют в качестве диагност знака. Новым в способе я ление из сигнала первой МОНИК, осуществление фаз привязки второй гармоник гармонике и оценка фазы ники относительно О фаз моники. В устройство для способа, содержащее в ибр тель, усилитель, фильтры введены два формировател четьфе схемы схемы триггера, схема Время и тактовый генератор, счет задержки, кнопки Сброс ционного контроля. Цель изобретения- ние. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. повьшение достоверности и точности диагностирования. Для этого электрический сигнал с вибропреобразователя усиливают, фильтруют, измеряют вибрационные параметры отфильтрованного сигнала и результат измерения используют в качестве диагностического признака. Новым в способе является выделение из сигнала первой и второй гар- МОНИК, осуществление фазово-временной привязки второй гармоники к первой гармонике и оценка фазы второй гармоники относительно О фазы первой гармоники. В устройство для реализации способа, содержащее в ибропреобразова- тель, усилитель, фильтры и индикатор, введены два формирователя импульсов, . четьфе схемы схемы ИЛИ, два триггера, схема Время индикации, тактовый генератор, счетчик, схема задержки, кнопки Сброс и Измере