Способ контроля режимов работы узла трения и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F16C17/24 G01M13/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к контрольно- измерительной технике, и может быть использовано в агрегатах, содержащих подшипники скольжения и торцовые уплотнения, для контроля режимов работы и предотвращения аварийных ситуаций .

Цель изобретения - повышение точности контроля критического режима.

На фиг. представлена зависимость температуры в зоне трения от нагрузки в диапазоне Ро Ј V 4. Р«р . на фиг.2 - характер изменения температуры в узле трения при достижении критической нагрузки; на фиг.З - устройство, реализующее способ контроля.

При увеличении нагрузки на пару трения наступает момент, когда возникает неустойчивость контакта, проявляемая в виде нерегулярных флуктуации температуры, фиксируемой термопарой, установленной в непосредственной близости от зоны трения, в то время как средняя температура узла остается ниже критической.

Как видно из фиг.1, зона неустойчивости или зона флуктуации температуры находится в диапазоне

Јь J СО 1 4

РЗ р

кр

где Ро - допустимая нагрузка;

кр

- критическая нагрузка.

Наличие флуктуации не зависит от продолжительности времени работы

узла трения в диапазоне Рл Р Р/.р; а характеризует объективное состояние узла. При этом количество и период колебаний температуры от термоэлектрических преобразователей ис- , пользуются в качестве измеряемого и контролируемого параметров при приближении к критическому режиму работы пары трения.

Появление флуктуации отвечает нарушению работы узла трения. Если флуктуация не повторяется в течение заданного времени, например 10с, то счет прекращается и не запоминается (это возможно при случайных отклонениях в работе, например, при попадании твердой частицы в зону трения). Если же флуктуации повторяются, то счет будет продолжен. При достижении их количества заданной величины, например пяти с периодом следования не более 10с, автоматически формируется команда во внешнюю цепь на осуществление защитных мероприятий , например, на уменьшение или скорости или нагрузки, или объемной температуры смазывающей жидкости, или на отключение.

Устройство для осуществления способа включает узел трения, в одном из элементов которого монтируется термоэлектрический преобразовател 1, преобразующий температуру в эквивалентный электрический сигнал, дифференциатор 2, дифференцирующий выхоной сигнап термоэлектрического преобразователя, формирователь 3, формирующий прямоугольный импульс при изменении знака выходного напряжения дифференциатора схему 4 временной селекции, формирующую импульс сброса счетчика 5 в случае, если время между двумя последующими входными импульсами больше заданного. Счетчик 5 подсчитывает количество пришедших прямоугольных импульсов. Схема 6 сравнения выдает управляющий сигнал во внешнюю цепь при достижении счетчиком заданного состояния по сумме импульсов, устанавливаемого задатчи- ком 7 числа импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Для контроля режимов работы в качестве регистрируемых событий производят фиксацию флуктуации температуры от термоэлектрических преобразователей 1, которые характеризуются

79740 4

чередованием нарастания и спада. Для выделения флуктуации к выходу термопреобразователя подключен диф ференциатор, выходной сигнал которо-i го периодически меняет знак, если флуктуации имеют место. Формирователь 3 формирует прямоугольный импульс, который поступает на входы

Ю счетчика 5 и схемы 4 временной селекции. При этом счетчик устанавливается в состояние, соответствующее единице. Если флуктуация не повторяется в течение времени, задаваемом

15 схемой 4 временной селекции, то последняя возвращает счетчик 5 в нулевое состояние. Если же флуктуации повторяются, то счетчик подсчитывает их число., При достижении их ко20 личества заданной величины срабатывает схема 6 сравнения, которая выдает во внешнюю цепь команду на осуществление защитных мероприятий. Таким образом, по зафиксирован25 ним устройствам флуктуациям температуры судят о нарушениях режимов работы узла и при наборе заданной суммы импульсов подают команду на снижение или скорости скольжения,

30 или нагрузки, или объемной температуры среды, или на отключение. Следовательно, достаточно зафиксировать флуктуации температуры, чтобы судить об изменении режима работы узла тре35 ния. При этом предлагаемый способ дает возможность определить нарушение режима работы и в тех случаях, когда объемная температура значительно ниже допустимой.

40 Поскольку флуктуации проявляются в зоне допустимых уровней нагрузок, скоростей, температур среды, то предлагаемое устройство имеет время на уменьшение этих параметров до уров-

45 ней безопасной работы узла трения, чем увеличивается его надежность и срок службы всего агрегата.

Формула изобретения

1. Способ контроля режимов работы узла трения, согласно которому измеряют текущее значение контролируемого параметра, сравнивают его с заданным значением и по величине отклонения судят о режиме работы узла трения,отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля критического режима, в качестве

контролируемого параметра используют количество и период колебаний температуры зоны трения.

2. Устройство для контроля режимов работы узла трения, содержащее термоэлектрические преобразователи, встроенные в один из элементов пары трения, отличающееся тем, что каждый термоэлектрический преобразователь соединен через пос

4797406

ледовательно соединенные дифференцирующую цепь и формирователь импульсов со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого через схему временной селекции подключен к выходу формирователя импульсов, а выход - к первому входу схемы сравнения,вторым входом сое- 10 диненной с задатчиком числа импульсов .

Изобретение относится к машиностроению ,в частности, к контрольно-измерительной технике, и может быть использовано для контроля режимов работы торцовых уплотнений и подшипников скольжения. Цель изобретения - повышение точности контроля критического режима. На фоне монотонного изменения температуры в узле трения, которая фиксируется термоэлектрическими преобразователями, встроенными в пары трения, выделяются и подсчитываются флуктуации температуры. По достижении количества флуктуаций заданной величины электронным устройством, содержащим дифференцирующую цепь, формирователь импульсов, счетчик импульсов, схему временной селекции, задатчик числа импульсов и схему сравнения, формируется сигнал на осуществление защитных мероприятий. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Р,мпа

Т, С W

200 100

I I I I I Обрыв термопары

W 80 120 t,C $иг.1

- Фиг. 3

Редактор И.Касарда

Составитель В.Грибова Техред М.Дидьчс

Заказ 2526/37

Тираж 700

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.( д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Узел трет

Команда В цепь у приёмная

Корректор С.Патрушева

Подписное