Стенд для контроля дефектов подшипникового узла Советский патент 1980 года по МПК G01M13/04 

(54) СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ nOjOIUHnHHKOBOrO УЗЛА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковой промышленности.

Известно устройство для определения дефектов подшипнийового узла, содержащее .последовательно соединенные датчики вибрации, полЬсовой фильтр,, выпрямитель и указатель tlj .

Однако известное устройство не обес печивает достаточной точностью определения дефектов подшипникового узла.

Цель изобретения - повышение точности определения дефектов подшипникового узла по вибрационным характеристикам, .

Это достигается тем, что ctena снабжен вторым полосовым фильтром, усилителем-формирователем, преобразо-. вателем частоты в напряжение, задат- чиком величины дисбаланса ротора, за- датчиком дефектов ротора и элементов подшипника качения,блоком статистической обработки, тремя масштабными делителями, блоком определения величины вибра(Ции от дефектов ротора, блоком определения величины вибрации от дефектов подш пншса качения и сумматором, причем пороговый и третий выходы блока статистической об/заботки через первый мас;штабный делитель соединены с входом блока определения величины вибрации от дефектов ротора, второй вход которого соединен с выходом эадатчика величины дисбаланса ротора, второй и третий вы:Хбдь блока статистической обработки че- рез второй масштабный делитель соединен с входом блока определения величины вибрации от дефектов подшипника качения, второй вход которого подключен через последовательно соединенные второй полосовой фильтр, усилител1/-формирователь и преобразователь частоты в напряжение к датчику вибрации, третий выход блока статистической обработки соединен с первым аховом третьего масштабного делителя, второй вход которого подключен к выходу шлпрямителя, а выходы блока определения величины вибрации 0т дефектов ротора, блока определения величины вибрации от дефектов подшипника качения и третьего масштабного делителя соединены через сумматор с указателем.

Стенд для контроля дефектов подшипникового вращающейся машины 1 содержит последовательно соединенные датчик вибрации, первый полосовой фильтр 3, выпрямитель 4, третий масштабный делитель 5, сумматор 6 и указатель 7, последовательно соединенные второй полосовой фильтр 8, усилительформирователь 9, преобразователь частоты в напряжение 10 и блок И определения величины вибрации от дефектов подшипника, а также задатчик 12 величины дисбаланса ротора, соединенный через блок определения величины вибрации от дефектов ротора 13 с сумматором 6, блок 14 статистической обработки,, вход которого соединен с задатчико 15 дефектов ротора и элементов подшипника качения. Первый и третий выходы блока 14 статистической обработки через первый масштабный делитель 16 соединен с блоком определения величины вибрации от дефектов ротора 13, второй и третий выходы через второй масштабный делитель 17 - с блоком 11 определения вибрации от дефектов подшипника, выход которого соединен с сумматором 6. Вход второго полосового фильтра 8 соединен с вькодом датчика вибрации 2. Задатчик 12 величины дисбаланса представляет собой потенциометр, напряжение с которого пропорционально величине дисбаланса, указанного в паспорте исследуемой машины.

Задатчик 15 дефектов ротора и элементов подшипника служит для выдачи эталонных сигналов на блок 14 статистической обработки и представляет собо схему, состоящую из трех эталонньк машин с известными дефектами ротора и подшипников качения, датчика вибрации, полосового филь ра и выпрямителя. Блок 14 статистической обработки - аналоговое устройство, собранное на операционньгх усилителях, котор ое определяет осредненные значения коэффициентов влияния дефектов ротора и подшипника качения на величину амплитуды вибрации.

Масштабные делители 16, 5, 17,,а также блок 13 определения величины вибрации от дефектов ротора, блок 11 определения величины вибрации от дефектов подштшника качения представляю

собой схемы деления и умножения, собранные на операционных усилителях.

Указатель 7 представляет собой индикатор, шкала которого проградуирована в величинах динамического зазора между подшипником качения и корпусом машины.

Стенд работает следующим образом. Электрический сигнал с датчика вибрации 2 в виде переменного напряжения подается на вход первого полосового фильтра 3, настроенного на частоту вращения -ротора машины fp, и на вход

второго полосового фильтра 8, настроенного на одну из информационных частот fc , 2 f ,mfc,2 mfc. ..., где частота вращения сепаратора; rw- число шариков в подшипнике;

которые несут информацию о величине радиального зазора. Напряжение в виде синусоидального сигнала с фильтра 3 подается на выпрямитель 4, сигнал с которого в виде постоянного напряжения поступает на второй вход третьего масштабного делителя 5. Синусоидальный ; сигнал сфильтра 8, через усилительформирователь 16 поступает в преобразователь 10 частоты в напряжение, где происходит преобразование частоты синусоидального напряжения в постоянное напряжение, значение которого пропорционально величине радиального зазора подшипника. Электрический сигнал с задатчика 15 дефектов ротора и элементов подшипника качения в виде постоянного напряжения определенной амплитуды поступает в блок 14 статистической обработки, первый и третий выходы которого соединены с первым масштабным делителем 16, в котором происходит деление сигналов с выходов блока 14

статистической обработки К на

Кз и с последующим инвертированием, полученный сигнал поступает на первый вход блока 13 определения величины вибрации от дефектов ротораj на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный величине дисбаланса ротора с дисбаланса задатчика 12 величины дисбаланса ротора, . :

Электрический сигнал с второго Кл и третьего Kg выхода блока 14 статистической обработки поступает во второй масштабный делитель 17, в котором .происходит деление сигнала К с. последующим инвертированием. Полученный сигнал поступает на первый вход блока 11 определения величины вибрации от дефектов подшипника, на второй вход которого подается электрический сигнал с преобразовате.ля 10 частоты в напряжение. Электрический сигнал с третьего выхода блока 14 статистической .обработки поступает на первый вход третьего масштабного делителя 5, в котором про исходит деление сигйала с выпрямителя 4 на сигнал Kj. Выходы блока 13 определения величин вибрации от дефектов ротора, блока 11 определения величины вибрации от дефектов подшипника качения и третьего, масштабного делителя 5 соединены чере сумматор 6с указателем 7. Формула изобретения Стенд для контроля дефектов подшипникового узла, содержаний последовательно соединенные датчик вибрации, полосовой фильтр, вьшрямитель и указател отличающийся тем, что, с целью увеличения точности контроля дефектов подшипникового узла,он снабжен вто рым полосовым фильтром,усш1итепем-форм рователем, преобразователем частоты в .напряжение, задатчиком величины дисбаланса ротора, задатчиком дефектов ротора и,«лементов подшипника качения, блоком статистической обработк, тремя масштабными дел ителями, блоком определения величины вибрации от дефектов ротора, блоком определения величины вибрации от дефектов подшипника качения и сумматором, причем пороговый и третий выходы блока стетнотической обработки через первый масштабный делитель соединены с входом блока определения величины вибрации от дефектов ротора, второй вход которого соединен с выходом задатчика величины дисбаланса ротора, второй и третий выходы блока статистической обработки через масштабный делитель соединены с входом блока определения величину вибрации от дефектов подшипника качения, второй вход которого подключен через последовательно соединенные второй полосовой фвльтр, згогаитепь-форми роватёль и преобразователь частоты в напряжение js .датчику вибрации, третий выход блока статистической обработки соединен с первым входом третьего маештабного делителя, второй вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выходы блока определения величины вибрации от дефектов ротора, блока определения величины вибрации от дефектов подшипника качения и третьего масштабного делителя соединены через сумматор с указателем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ковалев М. П., Моржаков С, П., Терехова К. С. Динамическое уравновешивание роторов гигроскопических систем. М., Оборонгиз, 1962, с. 232-237