Способ вибродиагностики машин Советский патент 1990 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при определении технического состояния машин в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является упрощение процесса диагностики.

Вращение ротора машины, например ротора двигателя прокатного стана, в постоянном магнитном поле обмотки возбуждения приводит к возникновению подшипниковой электродвижущей силы (ПЭДС), зависящей от напряженности магнитного поля и напряжения, возникающего в вале от приложенных нагрузок. Магнитное поле формирует постоянную составляющую ПЭДС, а крутящий момент - переменную составляющую ПЭДС.

ПЭДС вызывает в цепи: ротор - подшипник - статор значительный ток, . разрушающий подшипники жидкостного трения. Для нейтрализации отрицательного влияния ПЭДС один из подшипников изолируют для разрыва цепи тока t

Переменная составляющая сигнала электродвижущей силы, снимаемой с незаземленного подшипника относительно заземленного, обусловлена не только усилием прокатки, но и динамическими моментами, вызванными погрешностями изготовления, мсннтажа элементов кинематической цепи прокатного стана. Таким образом, анализируя переменную составляющую ПЭДС, можно оценивать техническое состояние машины.

сд

00 СЛ Јь

На чертеже представлена блок-схема устройства,, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит электродвигатель 1 , ротор которого имеет две подшипниковые опоры с заземленным (имеющим общую точку с корпусом электродвигателя I) подшипником 2 и незаземленным ПОДШИПНИКОМ 3, ИЗОЛИРУЮЩУЮ прокладку 4, соединительную муфту 5, шестеренную клеть 6, валки 7в которые обжимают прокатываемый металл 8, входной блок 9, аналого-цифровой преобразователь 10„ электронную цифровую вычислительную машину (ЭЦВМ) 11, та- хогенератор 12 и электропривод 13, Бал электродвигателя соединен при помощи муфты 5 с входными валами шестеренной клети 6 и тахогенератором 12,, а выходные валы клети 6 соединены с валами валков 7, Выход тахогенера- торл. i 2 соединен с входом ЭЦВМ 1 1 , Подшипник 3 электрически соединен последовательно через входной блок 9 с входом аналого-цифрового преобразователя 10, выход которого соединен с входом ЭЦВМ 11. Выходы ЭЦВМ цепями 14 и 15 соединены с управляющими входами преобразователя 0 и электропривода 13 соответственно,, а выход электропривода 13 - с управляющим входом электродвигателя 1. При этом электродвигатель 1 служит для приведения во вращение через муфту 5 и клеть 6 валков 7 и якоря тахогенератора 12. Прокладка 4 необходима для создания в цепи: подшипник 3 - ротор электродвигателя 1 - подшипник 2 - корпус элек

тродвигателя 1 - прокладка 4 подшипниковой электродвижущей силы, текущее значение переменной составляющей которой характеризует как нагрузку на роторег так и техническое состояние узлов машины.

Устройство работает следующим образом.

Диагностика технического состояния машины производится на холостом ходу, т.е. тогда, когда обжатие металла 8 валками 7 не производится. При этом для того, чтобы совместить процесс диагностики с основным технологическим процессом, процесс диагнотики начинается с момента, когда скорость разгона или торможения ста5

0

0

5

0

5

0

5

новится равной начальному расчетному значению для режима диагностики (сигнал об этом подается с выхода тахогенератора 12 на ЭЦВМ 11), При этом ЭЦВМ 1I разрешает проведение режима диагностики, при котором она по цепи 15 управляет скоростью электродвигателя 1 так, чтобы разгон или торможение его осуществлялось равноускоренно с требуемым ускорением, а по цепи 14- шагом квантования преобразователя 10 так, чтобы шаг квантования был соб- ратно пропорционален текущему значению скорости вращения контролируемого узла машины, например шестеренной клети 6 валков 7. Одновременно ПЭДС, снимаемая с подшипника 3 относительно корпуса электродвигателя 1, подается на входной блок 9, где фильтруется фильтрбм нижних частот с целью подавления высокочастотных паразитных помех и (при необходимости) усиливается о С выхода блока 9 сигнал поступает на вход преобразователя 10, где и квантуется с шагом, устанавливаемым ЭЦВМ 11 по цепи 14. По достижении верхнего (нижнего) предела скорости электродвигателя 1, о чем поступает сигнал с выхода тахогенератора 12 на ЭЦВМ 11, процесс диагностики заканчивается и машина вновь переходит в рабочее состояние. ЭЦВМ обрабатывает данные и определяет спектральную плотность распределения по мощности, сравнивает с эталонным распределением и оценивает техническое состояние машины.

Формула иЬобрет. ения

Способ вибродиагностики машин, заключающийся в том, что задают режим работы машины, измеряют параметр, характеризующий движение машины, сравнивают полученное значение с эталонным и по результату сравнения оценивают техническое состояние машины, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса диагностики подшипниковых опор машины, в качестве параметра выбирают величину подшипниковой электродви7суп,рй силы, измеренной между изолированным от корпуса машины незаземленным подшипником и заземленным подшипником на режиме холостого хода машины.

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при определении технического состояния машин в процессе эксплуатации. Целью изобретения является упрощение процесса диагностики. При вращении ротора машины в постоянном магнитном поле обмотки возбуждения возникает подшипниковая электродвижущая сила /ПЭДС/, постоянная составляющая которой обусловлена магнитным полем, в переменная - как рабочими нагрузками, так и погрешностями изготовления, монтажа и изменениями, связанными с наработкой машины. Анализируя переменную составляющую ПЭДС и сравнивая результат с эталоном, можно оценить техническое состояние машины. Достоверность способа повышается, если ПЭДС измерять на холостом ходу машины. 1 ил.