Устройство для виброакустической диагностики износа колес редукторных механизмов Советский патент 1986 года по МПК G01M13/02 

ю

О5

00 со 00 о:

Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано при оценке технического состояния коробок передач, коробок скоростей ма1иин, механизмов и

стан КОЕ.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля износа колес редукторных механизмов за счет выделения как из снектра мощности, так и из кепстра мощности отдельных полос, в которых сосредоточена энергия зубцовых и субгармонических составляющих сигнала, и их совместного анализа.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные измерительные преобразователь 1, усилитель 2, первый анализатор 3 спектраомьной плотности мощности, блок 4 логарифмирования, второй анализатор 5 спектральной плотности мощности, выход которого подключен к одному из входов первого полосового селектора 6 сигналов, другой вход которого соединен с выходом первого преобразователя 7 частота-время, тахометр 8, подключенный выходом к первому входу первого умножителя 9 сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока 10 масщтабирования, первый и второй интеграторы 11 и 12. индикатор 13, второй умножитель 14, подключенный первым входо.м к выходу тахометра 8, а вторым входо.м - к выходу блока 10 масштабирования,первый и второй гребенчатые фильтры 15 и 16, сигнальные входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя 2, управляюИ1ие входы гребенчатых фильтров 15 и 16 соединены соответственно с выходами умножителей 9 и 14 сигналов, первый блок 17 отнощения сигналов, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго гребенчатых фильтров 15 и 16, а выход - с входом первого интегратора II, второй преобразователь 18 частота-время, соединенный входом с выходом второго умножителя 14 сигналов, второй полосовой селектор 19, первый вход которого соединен с выходом второго преобразователя 18 частота-время, второй блок 20 отнощения сигналов, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго полосовых селекторов 6 и 19 сигнала, а выход -- с выходом второго интегратора 12, третий умножитель 21 сигналов, входы которого соединены с выходами первого и второго интеграторов 11 и 12, а выход - с входом индикатора 13.

Устройство работает следуюндим образом.

Виброакустический сигнал в объекте контроля, возникающий в результате работы кинематических пар, воспринимается измерительным преобразователем 1 и усиливается усилителем 2. Этот сигнал поступает на вход первого анализатора 3 спектральной плотности мощности и на сигнальные входы

гребенчатых фильтров 15 и 16, на управ.шющие Входы которьгх поступают сигналы соответственно с первого 9 и второго 14 умножителя сигналов, на входы которых поступают сигналы с блока 10 масгитабирования и тахометра 8. Сигналы с выходов умножителей 9 и 14 представляют собой значение субгармонической и гармоническо (зубиовой) частот. Сигналы с выходов гребенчатых фильтров 15 и 16 представляют собой амплитудные значения субгармоники и зубцовой частоты. Эти сигналы поступают на входы первого блока 17 отношений.

Сигнал с выхода блока 17 отно1 ений. представ.ляющий собой безразмерную величину, возрастаюи;ую г увеличением степени износа колес, поступает на вход первого интегратора I I, осундествляющего непрерывное повышение состоятельности оценки. Сигнал с выхода интегратора 11 поступает на один из входов третьего умножителя 21 сигналов. Сигнал с выхода первого анализатора 3 спектральной плотности мощности через блок 4 логарифмирования, осуществляющего сжатие динамического диапазона амплитуд спектральной плотности мощности до .логарифмического , поступает на вход второго ана, изатора 5 спектра.лыгой плотности мощности. Сигнал на его выходе представляет собой мощности процесса. Он поступает на сиг.иальныс входы полосовых селекторов б и 19 сигнала, на управ.ляющие входы которых поступают сигналы первого и второго преобразователей 7 и 18 частота-время. Эти сигналы представляют собой центральное значение полосы селекции. Сигналы с вьгходов селекторов 6 и 19 представляют собой значение кепстральпых компонент, равных усредненным но спектру мощности величинам энергии мод ляций спектра соответственно субгармоническим и гармоническим (зубцовым частотам. Эти сигналы поступают на входы второго блока 20 отноц;ений. Сигнал с выхода блока 20 отношений, представ.1яюп1ий собой безразмерную величину. возрастаюш ю с увеличением износа колес, поступает па вход второго интегратора 12, а сигнал с выхода третьего умножителя 21 сигналов, предсгавляющий собой произведение состоятельных относительных спектральных и кепстральных оценок поступает на вход индикатора 13.

Формула и:юдретения

Устройство для виброакустической диагностики износа колес редукторпых механизмов, содержащее последовательно соединенные измерительный преобразовате.1ь. усилитель, первый анализатор спектральной плотности мощности, блок логарифмирования. второй анализатор спектральной плотности мощности, выход которого подключен к одному из входов первого полосового селектора

сигналов, другой вход которого соединен с выходом первого преобразователя частотавремя, тахометр, связанный с валом редукторного механизма и подключенный выходом к первому входу первого умножителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока масштабирования, выход первого умножителя сигналов подключен к входу преобразователя частота-время, первый и второй интеграторы и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля износа колес редукторных механизмов, оно снабжено вторым умножителем сигналов, первым входом подключенного к выходу тахометра, вторым входом - к выходу блока масштабирования, первым и вторым гребенчатыми фильтрами, сигнальные входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя, управляющие входы первого и второго гребенчатых фильтров соединены соответственно с

выходами первого и второго умножителей сигналов, первым блоком отношения сигналов, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго гребенчатых фильтров, а выход - с входом первого интегратора, вторым преобразователем частота-время, соединенного входом с выходом второго умножителя сигналов, вторым полосовым селектором сигналов, первый вход которого подключен к выходу второго анализатора спектральной плотности мош.ности, а второй вход соединен с выходом второго преобразователя частота-время, вторым блоком отношения сигналов, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго полосовых селекторов сигналов, а выход - с входом второго интегратора, третьим умножителем сигналов, входы которого соединены с выходами первого и второго интеграторов, а выход - с входом индикатора.

Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано при оценке технического состояния коробок передач, коробок скоростей машин, механизмов и станков. Целью изобретения является повышение достоверности контроля износа колес редукторных механизмов за счет выделения как из спектра мощности, так и из кепстра мош,ности отдельных полос и их совместного анализа. Устройство снабжено двумя умножителями сигналов, двумя гребенчатыми фильтрами, двумя блоками отношения сигналов и дополнительным преобразователем частота-время. Кроме того, оно содержит измерительный преобразователь, усилитель, два анализатора спектральной плотности МОШ1НОСТИ и тахометр. Виброакустический сигнал с объекта контроля подвергается совместно спектральному и кепстральнрму анализу, а сигнал на выходе устройства представляет собой произведение состоятельных относительных спектральных и кепстральных оценок. 1 ил. (О