Способ диагностики состояния механизмов, содержащих объекты циклического действия Советский патент 1980 года по МПК G01M15/00 

бъекта и уменьшения объема аппаратуры олучают диагноз за меньшее время ис больей достоверностью 3..

Однако в этих способах сохраняется сложая процедура диагностики: анализ кинематики j auiHHbi, получение спектра вибраций, анализ пектра вибраций, кинематическая интерпретация анализа спектра вибраций. Такие способы даатностики обладают невысокими точностью и достоверностью из-за принципиальных огра 10 ьшчений спектрального анализа и сложности интерпретации получаемых абстрактных характеристик.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности диагноза состояния механизмов. 15

Поставленная цель достигается тем, что значения виброакустического сигнала фиксируют в функции от синхронных с ними .значений координаты цикла действия объекта за серию его циклов действия, для каждого множества го синфазных значений координаты цикла действия объекта высшсляют гистограмму распределения соответствующих им значений виброакустического сигнала и по характеру изменения гистограммы в зависимости от фазового значения 25 координаты цикла действия объекта оггределяют состояние механизма.

Сущность предлагаемого способа диагности-ки состояния механизмов заключается в следующем.30

С помощью приемника принимают излучаемый работающим механизмом виброакустический сигнал. Значения виброакустического сигнала, излучаемого механизмом, фиксируют в функ- . ции от синхронных с 1шми значений координаты циклически действующего объекта. Процесс фиксации продолжается в течение серии из п циклов действия объекта. Для каждого множества синфазных значений аргумента40

(коорД1шаты объекта внутри его цикла действия) вывдсляют гистограмму распределения соответствующих им п зафиксированных значений виброакустического сигнала. Такая обработка позволяет выделить диагностический сигнал, связанный с данным объектом циклического действия, даже на фоне интенсивных по мех. По характеру изменения получаемой гистограммы в зависимости от фазового значения координаты объекта легко идентифицируют о состояние механизма, поскольку связь цикла действия объекта с инициируемым им виброакустическим сигналом обычно известна из кинематики или принципа действия механизма. В частности, если квантили эмпирического закона распределения вероятностей располагаются единообразно при всех значениях фазовой координаты объекта, констатируют отсутствие связи между циклом действия данного збъекта

и виброакустическим сигналом, излучаемым механизмом. Число п циклов действия выбирают из условий статистической достоверности при учете интенсивности помех и возможностей аппаратурного решения.

При наличии в механизме нескольких объектов циклического действия, фиксируя виброакустический сигнал в функции от значений коордш1ат различных объектов, проводят подробную диагностику состояния механизма и выявляют превалирующие источники шума. Получив несколько гистограмм, снятых на одном механизме в разное время, наблюдают изменения его состояния и прогнозируют возникновение дефектов.

Способ реализуют, например, при помощи электроннолучевого осциллографа (ЭЛО) с фо гоприставкой. На вход Y ЭЛО подают сигнал виброакустических колебаний, а н вход X - сигнал датчика координаты циклически действующего объекта. При этом каждо точке развертки по оси X экрана ЭЛО соответствует определенное значение координаты объекта внутри его цикла действия. На одном кадре фотоматериала фиксируют п циклов развертки сигнала по оси X, что соответствует фиксации вибро акустического сигнала с вычислением гистограммы для каждого множества синфазных значений координаты объекта поскольку накопленная оптическая плотность фотоматериала пропорциональна числу попаданий изображения сигнала в точки кадра. По полученной фотограмме легко Обнаруживают характер изменения гистограммы в зависимости от фазового значения координаты объекта При расположении эквиденситов параллельно оси X констатируют отсутствие диагностическо составляющей виброакустического сигнала. П(. эквиденситам непараллельным оси X выделяют диагностическую составляющую сигнала, связанную с циклом действия данного объекта в механизме. Зная, принцип действия механизма (кинематические, гидравлические или другие явления, происходящие в нем), идентифицируют его состояние.

Представление диагностической составляющей виброакустического сигнала в функции от координаты диагностируемой детали позволяет существенно повысить точность и достоверность диагностики механизмов циклического действия, особенно со случайным врем нем цикла ; Исключение из процесса дшгностики получения и интерпретации спектра вибросигнала упрощает аппаратурное решение. Реализация способа возможна при помощи дещевой и надежной отечественной аппаратуры. Получение диагноза при применении преложенного способа возможно без получения

предварительных статистических данных о дефектах, без применения специальных испытательных стендов в условиях реальной эксплуатации при наличии интенсивных помех, что существенно повышает экономическую эффективность диагностики. Предлагаемый способ позволяет расширить представление о происходящих в механизме явлениях, поскольку в нем используется информация о фазе цикла действия диагностируемой детали, теряемая при спектральном или корреляционном анализе виброакустического сигнала. Получаемые результаты могут быть легко интерпретированы инженерами-механиками без применения вычислительной техники.

Формула изобретения

Способ диагностики состояния механизмов, содержащих объекты циклического действия, в том числе со случайным временем цикла, заключающийся в том, что принимают излучаемый механизмом виброакустический сигнал и фиксируют его в функции параметров цикла

действия объекта, отличающийся тем, что, с целью повьпиенкя точности и доcTOsepHocTif диагноза, значения виброакустического сигнала фиксируют в функции от (згахронных с ними значений координаты сдакла действия объекта за серию его циклов действия, для каждого множества синфазных значений координаты -цикла действия объекта вычисляют гистограмму распределения соответствующих им значений виброакустического сигнала и по характеру изменения mcTorpaMNfb в зависимости от фазового значения координаты цикла действия объекта определяют состояние механизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Павлов Б. В. Акустическая диагностика механизмов. М., Мащииортроение, 1971,

с. 127.

2.Авторское свидетельство СССР N 312160, кл. G 01 М 7/00, 1970.

3.Метрология и измерительная техника. Итоги науки и техники. М., 1975, т. 3, с. 127130 (прототип).