Устройство для диагностики шарикоподшипников Советский патент 1980 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к общему машиностроению.

Известно устройство для диагностики шарикоподшипников, .содержапдее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частотный анализатор, а также пороговый блок, цифровой преобразовательуказатель и генератор импульсов 1.

Однако такое устройство имеет низкую точность диагностики параметрического ресурса шарикоподшипников.

Целью изобретения является повышение точности диагностики параметрического ресурса шарикоподшипников.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными квадратором, вход которого соединен с выходом частотного анализатора, сумматором, блоком извлечения квадратного корня, запоминающим блоком, блоком деления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока извлечения квадратного корня, блоком возведения в куб, интегратором, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, блоком накопления, цифровым преобразователем-указателем, последовательно соединенными датчиком диагностируемого параметра, элементом И, измерителем, пороговым блоко.м. а также генератором механических колебаний и блоком режимного переключения, первый

выход которого соединен с входом генератора механических колебаний, второй - с вторым входом элемента И, третий вход с вторым входом генератора импульсов, первый вход блока режимного переключения соединен с вторым выходом порогового блока, а второй вход с вторым выходом запоминающего блока.

Устройство для диагностики шарикоподшипников содержит последовательно соединенные вибропреобразователь , усилитель

2, частотный, анализатор 3, квадратор 4, сумматор 5, блок 6 иза-чечения квадратного корня, запоминающий блок 7, блок 8 деления, блок 9 возведения в куб, интегратор 10, блок 11 накопления и цифровой преобразователь-указатель 12, а также датчик 3 диагностируемого параметра элементу И 14, измеритель 15, пороговый блок 16, генератор 17 импульсов, выход которого соединен с вторым входом интегратора 10. Устройство

также содержит последовательно соединенные блок 18 режимного переключения и генератор 19 механических колебаний. Второй выход блока извлечения квадратного корня соединен с вторым входом блока 8 деления.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент генератор 19 механических колебаний отключен, тогда схема И открыта. Вибропреобразователь 1 преобразует вибрацию диагностируемого шарикоподшипникового узла в электрический сигнал, который усиливается усилителем 2. Далее усиленный сигнал поступает на частотный анализатор 3. С частотного анализатора 3 амплитуды выявленных спектральных составляюш.их в виде напряжений поступают на квадратор 4, где их значения возводятся в квадрат и поступают на сумматор 5, на который подается куб значения упругого сближения контактирующих тел, вызванного статическими нагрузками, в виде исходных данных, дальше в блоке 6 извлечения квадратного корня производится степенное преобразование сигнала, приведшего с сумматора 5, преобразованный сигнал подается в запоминающий блок 7, при этом с запоминающего блока 7 подается сигнал на блок 18 режимного переключения. При этом на запоминающем блоке 7 фиксируется динамическая нагрузка.

Одновременно с этим процессом датчик 13 диагностируемого параметра (датчик температуры, датчик вибрации и т. д.) преобразует физическую величину диагностируемого параметра в электрический сигнал, который через элемент И 14 поступает-на измеритель 15, где измеряется эффективное (максимальное, среднее) значение сигнала и сравнивается в пороговом блоке 16 с критическим значением, определяющим параметрический ресурс подшипникового узла. Если критическое значение не достигнуто, то с порогового блока 16 снимается сигнал, который поступает на блок 18 режимного переключания. При наличии сигналов на двух входах блока 18 режимного переключения, он срабатывает и включает в работу генератор 19 механических колебаний, отключает элемент И 14 и формирует передний фронт импульса, вырабатываемого генератором 17 импульсов.

Во время работы генератора 19 механических колебаний цепочка, состоящая из вибропреобразователя 1, усилителя 2, частотного анализатора 3, квадратора 4, сумматора 5 и блика 6 извлечения квадратного корня производит анализ вибрации аналогичным образом, как и при отключенном генераторе механических колебаний. После анализа по всему диапазону частот с блока 6 извлечения квадратного корня снимается сигнал, пропорциональный динамической

нагрузке при действии формирующего фактора и поступает на второй вход блока 8 деления, на первый вход которого подается при этом сигнал с запоминающего блока 7, и производится деление одного сигнала на другой. Далее это отношение возводится в куб в блоке 9 возведения в куб, при этом вырабатывается напряжение, пропорциональное коэффициенту ускорения, которое поступает на интегратор, интегрирующий этот сигнал, в течение длительности импульса, выo рабатываемого генератором 17 импульсов. Генератор 17 импульсов формирует импульс, длительность которого пропорциональна параметрическому ресурсу в условиях форсирующего фактора. Сигнал на выходе интегратора пропорционален произведению

коэффициента ускорения на параметрический ресурс в условиях форсирующего воздействия, т. е. диагностируемому параметрическому ресурсу в эксплуатационных условиях.

0 С выхода интегратора сигналы поступают на блок 11 накопления, где накапливается информация о диагностируемом параметрическом ресурсе, и далее на цифровой пре- , образователь-указатель 12. Через определенный промежуток времени блок режимного

5 переключения 18 срабатывает, отключается генератор 19 технических колебаний .я открывается схема И 14. Повторяется процесс анализа вибрации и измерения диагностируемого параметра при отключенном генсQ раторе 19. Если критическое значение не достигнуто, то при наличии сигналов на двух входах блока 18 режимного переключения он срабатывает и снова включает в работу генератор 19, отключает элемент И 14 ц процесс повторяется.

5 При превышении диагностируемым naD;iметром критического значения с выхода порогового блока 16 снимается сигнал, который поступает на вход генератора 17 ил пульсов, формируя задний фронт вырабатываемого прямоугольного импульса.

Величина накопленного сигнала на цифровом преобразователе-указателе определяет параметрический ресурс диагностируемого шарикоподшипникового узла.

Формула изобретения

Устройство для диагностики шарикоподшипников, содержашее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частотный анализатор, а также пороговый блок, цифровой преобразователь-указатель и генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности диагностики параметрического ресурса шарикоподшипников, оно снабжено последовательно соединенными квадратором, вход которого соединен с выходом частотного анализатора, сумматором, блоком извлечения квадратного корня, загоминающим блоком, блоком деления, второй вход которого соединен со , ВЫХОДОМ блокэ извлсченгш квадратного корня, блоком возведения в куб, интегратором, второй вход которого соединен с выходом генератора импулпсов, блоком накопления и цифровым преобразователем-указателем, последовательно объединенными датчиком диагностируемого нараметра, элементом И измерителем, пороговым блоком, а также генератором механических колебаний и блоком режимного переключения, первый

выход которого соединен со входом генератора механических колебаний, второй - с вторым входом элемента И. третий выход со вторым входом генератора импульсов, первый вход блока режимного переключения соединен со вторым выходом порогового блока, а второй вход со вторым выходом запоминающего блока.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 24069773/25. кл. G 01 М 13/04. 1976.

Ойъекгл uccfletiooanuft