Способ виброакустической диагностики подшипников качения и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к диагностике подшипников качения и подшипниковых узлов и может быть использовано при техническом обслуживании и ремонте машин, механизмов и транспортных средств.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов диагностирования.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 - принципиальные электрические схемы экспоненциального преобразователя, коммутатора, интегратора с блоком управления; на фиг.З - временные диаграммы

сигналов на выходах функциональных элементов

Устройство содержит вибродатчик 1, фильтр 2, первый детектор 3, формирователь 4 импульсов экспоненциальный преобразователь 5, блок 6 сравнения, коммутатор 7, второй детектор 8, интегратор 9, блок 10 управления, компаратор 11, источник 12 эталонного напряжения и регистратор 13. Вибродатчик 1 последовательно соединен с фильтром 2 первым детектором 3, выход которого соединен с первым входом блока 6 сравнения, и формирователь 4 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 7 управля|СЛ 00

ю

о

ющим входом блока 10 управления и входом экспоненциального преобразователя 5, выход которого соединен с вторым входом блока 6 сравнения. Выход блока 6 сравнения соединен с информационным входом коммутатора 7, выход которого соединен с входом второго детектора 8, выход которого соединен с информационным входом интегратора 9, управляющий вход которого соединен с выходом блока 10 управления, а выход интегратора 9 соединен с сигнальным входом компаратора 11, установочный вход которого соединен с источником 12 эталонного напряжения, а выход - с входом регистратора 13,

Способ виброакустической диагностики подшипников качения осуществляют следующим образом.

Вибродатчик 1 устанавливают на неподвижное кольцо контролируемого подшипника качения или корпус подшипникового узла. При вращении подшипника качения вибродатчик преобразует сигнал вибрации подшипника в электрический сигнал, который поступает на вход фильтра 2, где происходит выделение сигнала с полосой частот в диапазоне 0,5-50 кГц, несущей информацию о состоянии подшипника. После фильтрации сигнал поступает на вход первого детектора 3, где выделяется огибающая сигнала 14, которая подается одновременно на первый вход блока 6 сравнения и на вход формирователя 4 импульсов, где по пороговому значению 15 максимальных импульсов сигнала вибрации, которые образуются при соударении роликов (шариков) с перемычками сепаратора при входе и выходе их из нагруженной зоны подшипника, формируются прямоугольные импульсы 16, которые поступают в экспоненциальный преобразователь 5, где преобразовываются в сигнал ы 17 экспоненциальной формы, в промежутки времени 18 и 19, характеризующие исправный подшипник, и подаются на второй вход блока б сравнения, где сравниваются с сигналами 14 диагностируемого подшипника. Выходной сигнал 20 блока 6 сравнения подается через коммутатор 7, управляемый прямоугольными импульсами 16 формирователя 4 импульсов, на второй детектор 8, который срезает отрицательные составляющие входного сигнала. Коммутатор 7 пропускает сигнал в течение промежутка времени 19 отсутствия прямоугольных импульсов, Продетектированный сигнал 21 поступает на информационный вход интегратора 9, находящегося в режиме интегрирования, который управляется блоком 10 управления, который, в свою очередь, управляется

прямоугольными импулосами 16 формирователя 4 импульсов. В течение промежутка времени 18 действия прямоугольного импульса блок 10 управления замыкает цепь

сброса интегратора 9 на нулевое : ачение По истечении времени 18 блок 10 управления размыкает цепь сброса интегратора 9 и после этого он переходит в режим интегрирования Сигнал 22 выхода интегратора 9

поступает на сигнальный вход компаратора 11, на установочный вход которого подается эталонное напряжение 23 Если амплитуда сигнала 22 превысит амппитуду эталонного напряжения 23, то на выходе компаратора

11 появится напряжение 24, поступающее в регистратор 13, информирующий о дефекте диагностируемого подшипника

Таким образом, предлагаемые способ и устройство повышают цостоверность результатов диагностирования подшипников качения, так как, по сравнению с прототипом, при обработке сигналов вибрации подшипников информация, содержащаяся в первоначальном сигнале вибрации практически не теряется Кроме этого, сравнение сигнала вибрации подшипника с экспоненциальным сигналом, характеризующим исправный подшипник, а затем обработка результатов сравнения приводит к тому, что

можно определить техническое состояние диагностируемого подшипника

Формула изобретения

1.Способ виброакустической диагно- стики подшипников качения, заключающийся в том, что регистрируют сигнал вибрации испытуемого вращающегося нагруженного подшипника, непрерывно измеряют этот сигнал, преобразуют полученный сигнал в

прямоугольный импульс, интегрируют его во времени и, сравнивая результат интегрирования с эталонным напряжением, определяют состояние подшипника, отличающийся тем, что, с целью повышения

достоверности результатов диагностирования, измеренный сигнал вибрации подшипника дополнительно сравнивают с экспоненциальным сигналом, характеризующим исправный подшипник, и результат

сравнения перед интегрированием его во времени детектируют.

2.Устройство для виброакустической диагностики подшипников качения, содержащее последовательно соединенные вибродатчик, фильтр и первый детектор и последовательно соединенные интегратор, компаратор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов диагностирования, оно снабжено последовательно соединенными

формирователем импульсов, экспоненциальным преобразователем, блоком сравнения, коммутатором, вторым детектором, выход которого соединен с входом интегратора, блоком управления, выход которого соединен с вторым входом интегратора, источником эталонного напряжения, выход

которого соединен с вторым входом компаратора, при этом выход первого детектора соединен с вторым входом блока сравнения и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом коммутатора и первым входом блока управления.

Изобретение относится к диагностике подшипников качения и подшипниковых узлов и может быть использовано при техническом обслуживании и ремонте машин, механизмов и транспортных средств. Цель - повышение достоверности результатов диагностирования. Подшипник качения приводят во вращение и определяют параметр, характеризующий состояние подшипника. В качестве этого параметра регистрируют сигнал вибрации подшипника. Непрерывно измеряют его, сравнивают с экспоненциальным сигналом, характеризующим исправный подшипник. Результат сравнения детектируют, интегрируют во времени и сравнивают с эталонным напряжением. Определяют состояние подшипника. Процесс детектирования и интегрирования управляется прямоугольным импульсом, полученным в результате преобразования измеренного сигнала вибрации подшипника. Устройство содержит вибродатчик, фильтр, детектор, блок сравнения, формирователь импульсов, коммутатор, блок управления, экспоненциальный преобразователь и регистратор. Сравнение сигнала вибрации подшипника с экспоненциальным сигналом, характеризующим исправный подшипник, а затем обработка результатов сравнения приводит к тому, что можно достаточно точно определить техническое состояние диагностируемого подшипника. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

- t