Способ диагностирования механизмов циклического действия Советский патент 1992 года по МПК G01M15/00 

/

сл

с

Изобретение относится к технической диагностике, в частности к диагностике механизмов, имеющих узлы вращения виброакустическими методами. С целью повышения точности определяют число положительных и отрицательных экстремумов импульсных составляющих, в каждом цикле находят координаты заданного числа положительных и отрицательных экстремумов импульсных составляющих, по которым получают импульсные гистограммы. При использовании данного способа можно приводить более детальное исследование виброакустических процессов, что влечет за собой повышение точности определения зазора в два и более раз. 4 ил.

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано при диагностировании механизмов циклического действия, имеющих узлы вращения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ диагностирования состояния механизмов циклического действия, заключающийся в том, что значения виброакустического сигнала фиксируют в виде функции от координат цикла действия и за серию из N циклов строят гистограмму, по виду которой судят о техническом состоянии объекта, гистограмму строят для координат цикла, соответствующих в каждом цикле максимальному из рассматриваемых значений виброакустического процесса,

В этом способе виброакустический процесс задают в функции цикла координат, для каждого цикла рассматривают только те

значения процесса, для которых функция кинематического взаимодействия отлична от нуля, определяют координату цикла, которая соответствует максимальному из рассматриваемых значений виброакустического процесса. За серию циклов действия объекта определяют совокупность координат, по которым вычисляют гистограмму. Такой порядок определения координаты цикла и совокупности координат недостаточно достоверен, а значит, обладает низкой точностью диагностирования.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности диагностиро- вания за счет изменения способа формирования совокупности, по которой строится гистограмма.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диагностирования механизмов циклического действия, включаюVI

ю оо

XJ

О X)

щему измерение его виброакустического параметра в функции от координат цикла действия, построения гистограммы за заданное число циклов и сравнение ее с эталоном, дополнительно определяют число положительных и отрицательных экстремумов импульсных составляющих, в каждом цикле находят координаты заданного числа положительных и отрицательных экстремумов импульсных составляющих, по которых получают импульсные гистограммы.

На фиг. 1 приведен графически виброакустический процесс, связанный с посадкой клапана в газораспределительном механизме ДВС; на фиг. 2 - гистограммы для положительных (т 1 3) и отрицательных (та 2) экстремумов в случае номинального зазора во втулке клапана; на фиг. 3 - гистограммы для положительных и отрицательных экстремумов в случае увеличенного зазора во втулке клапана; на фиг. 4 - гистограммы для положительных и отрицательных экстремумов в случае увеличенного зазора между кулачком и толкателем.

Сущность способа диагностирования заключается в следующем.

Виброакустический сигнал, принимаемый с первичного преобразователя, фиксируют в зависимости от координат цикла объекта. Априорно предполагается, что известны значения координат, при которых происходит кинематическое взаимодействие диагностируемого элемента. Например, при работе ДВС посадка клапана в газораспределительном механизме проходит при определенных угловых положениях коленчатого вала двигателя. Для каждого цикла рассматривают только те координаты цикла, при которых может произойти кинематическое взаимодействие в диагностируемом элементе, что приведет к возникновению виброакустического процесса, связанного с работой данного элемента. Априорно из виброграммы задается число исследуемых положительных экстремумов mi и отрицательных экстремумов та. Для каждого цикла из рассматриваемых координат выбираются те координаты, которые соответствуют значениям экстремумов процесса, затем значения экстремумов располагаются в порядке убывания для положительных и в порядке возрастания для отрицательных и для построения одной гистограммы используются mi координат цикла, соответствующих mi-первым положительным экстремумам, а для построения другой - та координат цикла, соответствующих па-первым отрицательным экстремумам.

За серию N циклов действия объекта определяют совокупность координат, по которым вычисляют гистограммы.

Наличие дефекта в объекте приводит к появлению дополнительных импульсных возмущений, которые в зависимости от существа задачи могут приводить к различ0 ным изменениям гистограммы, что и может служить диагностическим признаком.

В качестве примера рассмотрено диагностирование клапанного механизма в газораспределительном механизме ДВС.

5 На фиг. 1 приведена характерная виброграмма исправного клапана в функции угла поворота коленчатого вала двигателя. На фиг. 2 приведены гистограммы для трех положительных экстремумов (mi 3) и двух

0 отрицательных (т2 2) в случае исправного состояния клапана. На фиг. 1 видно, что кинематическое взаимодействие происходит для данного клапана на координатах 210-290.

5 Рассматривая эти координаты, получаем гистограммы исправного состояния (фиг.2). На фиг. 3 приведена гистограмма для случая увеличенного зазора во втулке клапана вследствие износа.

0 На фиг. 3 видно, что в зоне гистограммы (отмеченной окружностью) отмечаются большие аномалии. Это связано с тем, что при увеличенном зазоре в клапане наблюдается значительный разброс координат

5 цикла, связанный с посадкой клапана на седло, На фиг. 4 приведена гистограма для случая увеличенного теплового зазора между кулачком и толкателем. Такой дефект приводит к смещению гистограммы как бы

0 вправо, при этом гистограммы также при- терпевают изменения.

Таким образом, можно приводит более детальное исследование виброакустических процессов, что влечет за собой повы5 шение точности и достоверности диагностирования. Так, если для диагностирования использовать известный способ, то ряд дефектов он не может выделить. Изменение зазора во втулке клапана приводит к

0 незначительному изменению гистограммы (по прототипу) в пределах статического разброса. Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность определения зазора в два и более раз.

5

Формула изобретения Способ диагностирования механизмов циклического действия, включающий измерение его виброакустического параметра в функции координат цикла его действия, построения гистограммы за заданное число циклов его действия и сравнение его с эталоном, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определяют число поРМ

0,2.

ОД1

0.2 ы

ложительных и отрицательных экстремумов импульсных составляющих, находят координаты экстремумов, по которым получают импульсные гистограммы.

т-з

/координаты цикла

т;

Фиг.2 45

P..

0,2Т