Устройство для диагностики состояния подшипников скольжения Советский патент 1993 года по МПК G01M13/04 

00

о ю

CJ 4

XI

Сущность изобретения: устройство содержит два вибропреобразователя 1 и 2, установленный на подшипниковом узле, два полосовых фильтра 9,10, блок 13 формирования стробирующих импульсов, амплитудный детектор 5 и блок 7 сравнения, последовательно соединенные сумматор 3, блок 4 фильтрации, блок 6 ключей, два формирователя импульсов 11 и 12. 2 ил.

Изобретение относится к вибрационной диагностике машин и механизмов.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов диагностирования.

Принцип действия устройства основан на следующих особенностях. Наиболее характерным дефектом подшипников скольжения является разрушение материала вкладыша и связанное с этим заедание. При этом практически всегда на начальной стадии развития задира и заедания существует зона дефекта, которая вызывает повышенную вибрацию при совпадении с ней вектора силы, вызванной дисбалансом. Таким образом, за каждый оборот вала возникает импульсный сигнал, который строго фиксирован на временной оси, при стабильной частоте вращения. В этом случае амплитуды импульсов полученных при стробировании будут отличаться, что является признаком дефекта. При отсутствии дефекта вибрация в среднем за один оборот не имеет выбросов и амплитуды импульсов, полученных при стробировании, равны.

Появление дефекта на внутренней поверхности подшипника может быть в любом месте, поэтому необходимо обеспечить измерение сигнала вибропреобразователя за весь период вращения. Для этого используются два вибропреобразователя, суммарный сигнал которых обеспечивает полную информацию о колебаниях подшипника. Второе назначение двух вибропреобразователей - формирование импульсов, для деления периода вращения на 4 равные части.

На фиг. Ч представлена схема устройства; на фиг. 2 иллюстрируется формирование стробирующих импульсов.

В состав устройства входят вибропреобразователи 1 и 2, сумматор 3, блок 4 фильтрации амплитудный детектор 5, блок 6 ключей, блок 7 сравнения, блок 8 индикации, первый полосовой фильтр 9, второй полосовой фильтр 10, первый 11 и второй 12 формирователи импульсов, блок 13 формирования стробирующих импульсов.

Работает устройство следующим образом.

Сигналы с вибропреобразователей 1 и 2, устанавливаемых в плоскости вращения на подшипниковом узле под углом 90°, суммируются в сумматоре 3, фильтруются в блоке 4 фильтров. Операция фильтрации заключается в подавлении первой и второй гармоник вращения, так как их амплитуды отличаются по величине в различных направлениях. В результате широкополосный сигнал боз 1-й и 2-й гармоник вращения

подается на блок 5 ключей. Одновременно сигналы с вибропреобразователей 1 и 2 подаются на фильтры 9 и 10, где выделяются колебания с первой гармоникой, поступающие на формирователи 11 и 12 импульсов. Формирователи 1.1 и 12 импульсов вырабатывают короткие импульсы при переходе сигнала 1-й гармоники через нулевое значение, (фиг. 2). Под воздействием данных импульсов блок 13 вырабатывает четыре стробирующих импульса, которые делят период вращения на четыре равные части. Формирование стробирующих импуль

сов иллюстрируется на фип 2. В качестве информирователей 11 и 12 используются компараторы, которые вырабатывают импульсы, при переходе сигналов первых гармоник через нулевые значения.

С выходов блока 13 стробирующие импульсы управляют блоком ключей, разделяя вибрационный сигнал по четырем каналам. В блоке 7 производится сравнение амплитуд сигналов, поступающих по четырем каналам. Если дефект отсутствует, то амплитуды сигналов в четырех каналах равны и на выходе блока 7 сравнения разностный сигнал отсутствует. При наличии дефекта, в одном из каналов сигнал увеличивается и на выходе блока 7 сравнения появляется разностный сигнал, поступающий на вход блока 8 индикации.

Таким образом, использование данного устройства позволяет контролировать тех-.

ническое состояние подшипников скольжения в широком частотном диапазоне, независимо от места возникновения дефекта, т.е. обеспечивает повышение достовер40

ности результатов диагностирования.

Формула изобретения

Устройство для диагностики состояния подшипников скольжения, содержащее: первый вибропреобразователь, установлен-, ный на подшипниковом узле, первый полосовой фильтр, блок формирования стробирующих импульсов, амплитудный де- тектор и блок сравнения, от л и ч а ю щее-| с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, в него введены второй вибропреобразователь, устанавливаемый на подшипниковом узле в плоскости вращения вала с осью чувствительности, сдвинутой относительно оси первого измерительного преобразователя на 90°, последовательно соединенные сумматор, блок фильтрации, блок ключей, а также второй попосовой фильтр и два формирователя импульсов, подключенные через блок формирования стробирующих импульсов к управляющим входам блока ключей, выход которого соединен через амплитудный детектор с блоком сравнения, выходы измери-

. , выходы :

телей вибрации соединены с входом сумматора непосредственно и через полосовые фильтры с входами формирователя импульсов соответственно.