Способ виброакустической диагностики машин и их узлов Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к виброизмери- тёльной технике и может быть использовано при определении технического расстояния и прогнозировании ресурса машин в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является увеличение точности диагностирования и повышение достоверности прогнозирования работоспособности машин и их узлов путем отстройки от влияния шумов посторонних источников вибрации динамических характеристик машин .

Задается частота вращения контролируемой машины, изменяющаяся во времени по линейному закону. Соответственно, виброакустический сигнал от данной машины будет Нестационарен и модулирован по частоте. При этом, величина углового ускорения задается в зависимости от требуемой степени подавления помех, исходя из соотношения.. „ ,-,

е уб ш- УК -1,

где б - логарифмический декремент затухания колебаний;

(U - круговая частота составляющей функции спектральной плотности распределения по мощности;

Y - коэффициент, зависящий от частотного диапазона, в котором расположена указанная составляющая;

. требуемое отношение мощности по- De лезного виброакустического сигнала к мощности помех. Виброакустические сигналы от других, неконтролируемых мащин или от неконтролируемых узлов данной машины суммируются сложным образом и представляют собой по отношению к нестационарному частотно-модулированному (ЧМ) сигналу контролируемой машины стационарный сигнал с гауссовым распределением. Воспринимаемый первичными измерительными преобразователями виброакустический сигнал представляет собой сумму ЧМ полезного сигнала и стационарного сигнала-помехи. Указанный сигнал преобразуется измерительными преобразователями в электрический, а затем с помощью амплитудно-цифрового преобразо-. вателя с переменным шагом квантования вводится в ЭЦВМ. Шаг квантования определяется выражением

д-tc Aio

1 +

Е Ato i

где Д1, - шаг квантования в i-й точке; Ato - начальный шаг квантования; i - номер точки квантования (i

-1, 2,...,),

Wo -начальная частота оборотов мащин

Так как процесс квантования осуществляется также по линейному закону с ускорением е, то вводимая в ЭЦВМ дискретная последовательность значений полезного сигнала будет иметь стационарный характер

0

5

0

5

0

5

0

а стационарный сигнал-помеха после квантования с переменным шагом будет представлять собой нестационарную дискретную последовательность.

В процессе вычисления функции спектральной плотности распределения по мощности энергия нестационарного сигнала- помехи снижается по отношению к энергии стационарного полезного сигнала в соответствии с требуемой степенью подавления, осуществленной путем задания необходимой величины углового ускорения. Результирующая функция спектральной плотности распределения по мощности определяется только полезным виброакустическим сигналом от контролируемой мащины или контролируемого узла мащины с наперед заданной точностью.

Формула изобретения

Способ виброакустической диагностики машин и их узлов, заключающийся в то.м, что контролируемой машине или ее узлу задается частота оборотов, виброакустический сигнал преобразуют в электрический, с помощью амплитудно-цифрового преобразователя электрический сигнал подвергают квантованию, определяют функцию спектраль- ной плотности распределения по мощности, по которой судят о тех1 ическом состоянии машины или ее узла, отличающийся тем, что. с целью увеличения точности диагностирования технического состояния и поны- шения достоверности прогнозирования рабо- способности машин и их узлов, контролируемой машине или ее узлу задают режим работы с частотой оборотов, .меняющейся во времени по линейному закону с угловым ускорением к, которое выбирают из соотношения

е л/Т

где б - логарифмический декремент затухания колебаний;

ш - круговая частота составляющей функции спектральной плотности распределения по мощности; у - коэффициент, зависящий от частотного диапазона, в котором расположена указанная составляющая;

D требуемое отношение мощности полезного виброакустического сигнала к .мощности помех.

а квантование электрического сигнала осуществляют с переменным шагом, согласно выражению

A-tc.

к

1 +

е Atp-i 2и„

где At; - шаг квантования в /-и точке; - начальный шаг квантования; i - номер точки квантования

1, 2,...)

(Оо - начальная частота оборотов шины.

ма

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при прогнозировании ресурса машин в процессе эксплуатации. Цель изобретения- повышение точности диагностирования и достоверности прогнозирования работоспособности машин и их узлов - достигается тем, что контролируемой машине или ее узлу задается частота оборотов, изменяющаяся во времени по линейному закону с угловым ускорением Е. Виброакустический сигнал от данной машины суммируется с сигналами от других неконтролируемых машин и преобразуется в электрический сигнал, который квантуется с переменным шагом Ati Ato/1- - Ato i/2(Bo, где At, - шаг квантования в i-й точке; Ato - начальный шаг квантования; i - номер точки квантования; Шо - начальная частота оборотов машины. (С (Л N3 СО ел ю Oi со