Способ диагностирования механизма Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к технической эксплуатации машин и может быть использовано для диагностирования двигателей внутреннего сгорания и других машин.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение точности и снижение трудоемкости диагностирования механизмов.

На фиг.1 показана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - график, иллюстрирующий способ (Р - контролируемый параметр, Т - время, d- контролирую- щий диагностический показатель).

Устройство содержит вибропреоб- разователь-виброакселерометр 1, установленный на поверхности диагностируемого механизма 2, последовательно соединенные с виброакселеромером 1 фазовый селектор 3, фильтр 4 верхних частот, первый квадратор 5, первый интегратор 6, причем выход фазового селектора 3 соединен с входами фильтра 4 верхних частот и фильра 7 нижних частот, последовательно соединенные с фильтром 7 нижних «ас- тот первую 8 и вторую 9 схемы интегрирования, второй квадратор 10, второй интегратор 11, выход которого соединен с вторым входом вычислителя 12 отношения, первый вход которог соединен с выходом первого интегратора 6, а выход вычислителя 12 отношения соединен с входом индикатора 13.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Известно, что для узлов с сопрягающимися деталями (кинематическими парами) наиболее чувствительными к изменению скорости соударения дета- лей, которая в свою очередь зависит от величины зазора в сопряжении, т.е. технического состояния ..механизма, является высокочастотная область спектра виброускорения. Нижнюю граничную частоту f р спектра этой области можно определить исходя из условия достаточной интенсивности амплитуд частотных составляющих Јр„

2/Ј0, где Ј0- длительность ссуда

рения в кинематической паре. В то же время уровень амплитуд частотных составляющих в низкочастотной области спектра виброускорения невысок и может быть сравним или меньше уровня помех от виброактивности неконтролируемых источников вибрации. Поэтому использование в качестве диагностических параметров вибрации низкочастотной области спектра виброускоре- ния приводит к существенной погрешности диагностирования.

В то же время при соударениях в кинематических парах наиболее высокий относительный уровень частотных составляющих имеется в низкочастотной области спектра вибропе- ремещёния. К тому же амплитуда А0 частотных составляющих в этой области спектра виброперемещения пропорциональна количеству движения и, следовательно, скорости V0 соударения в степени, равной единице (). На основании эксперимен

тальных результатов можно сделать вывод, что верхняя граничная частота ЈРл низкочастотной области спектра вибрации может быть выбрана равно

- -с-1

1) 1 5} V

р, 2У

В этой области спектра сосредоточена наибольшая часть энергии сигнал виброперемещения. Из определения понятия энергии, согласно которому ее величина пропорциональна квадрату амплитуд вибрации, можно сделать вывод, что отношение энергии Э gii сигнала Sgl((t) виброускорения в высокочастотной области спектра к энергии 3 нч сигнала SH4(t) вибооперемецения в низкочастотной области спектра вибрации |шеет вид

з нч

SBV(t)2dt

USmdOu it

С

1,8 lo с

--г -ь уг , ш

о

5 Q

5

0

0

5

где V 0 - относительная скорость соударения в кинематической паре;

Т - время интегрирования; С - постоянная для конкретного

узла величина.

Из (1) следует, что диагностический параметр М однозначно связан аналитической зависимостью с относительной скоростью соударения и, следовательно, с величиной зазора в кинематической паре. Полученный эффект позволяет получить устойчивый к влиянию неконтролируемых факторов диагностический параметр для определения количественного значения структурных параметров механизмов (величину зазора, износ, кинематическую погрешность зацепления и т.д.).

Если сравнивать текущее техническое состояние узла с эталонным, то получим параметр р, равный

„ Мт fV0T4«M

р - (v7/

где индекс Т соответствует текущему, а индекс Э - эталонному состоянию кинематической пары.

Способ осуществляется следующим образом.

Устанавливают виброакселерометр 1 на корпусе машины вблизи диагностируемого механизма 2, Сигнал виброускорения с выхода виброакселерометра 1 поступает на вход фазового селектора

№08000

Фиг.2

12000 Tvac.

Изобретение относится к технической эксплуатации машин и может быть использовано для диагностирования двигателей внутреннего сгорания и других машин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение точности и снижение трудоемкости диагностирования. Для этого измеряют вибрации кинематических пар (КП), производят выделение высоких частот (ВЧ) и низких частот (НЧ) спектра сигнала вибрации, определяют диагностический параметр и по сравнению его с эталонной величиной судят о техническом состоянии механизмов. Для определения диагностического параметра выделение областей ВЧ и НЧ спектра вибрации производят по частотам разделения, определяемым из длительности соударения в КП. Это расширяет функциональные возможности диагностирования. В области НЧ сигнал виброускорения преобразовывают в сигнал виброперемещения. Это увеличивает помехоустойчивость по отношению к неконтролируемым вибропомехам. Измеряют энергию сигналов вибрации, причем в области ВЧ спектра измеряют энергию сигнала виброускорения, а в области НЧ измеряют энергию сигнала виброперемещения, и вычисляют отношение между ними. Верхняя граничная частота области НЧ выбирается равной 1,5 Τ_о, нижняя область ВЧ - равной 2/Τ_о, где Τ_о - длительность соударения в КП. Это увеличивает точность диагностирования, дает возможность получать унифицированные характеристики. Их можно использовать для диагностирования большого числа машин одной марки и модификации, в результате чего трудоемкость диагностирования снижается. 2 ил.