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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАШОСТИКЙ ШАРИКОПОДШИПНИКбВ

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

Известно устройство для диагностики шарикоподшипников, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частотный анализатор, блок совпадения, а также пороговый блок и цифровой преобразователь-указатель 1.

Однако известное устройство не позволяет диагностировать с достаточной степенью точности шарикоподшипники в собранном изделии.

Целью изобретения является повьпиение точности диагностики шарикоподшипников в собранном изделии.

Поставленная цель достигается за счет того, что предлагаемое устройство снабжено вто рым Частотным анализатором, шаговым двигателем с программным управлением, коммутатором, тремя ключевыми схемами, блоком деления, блоком умножения, функциональным, преобразователем, вторым пороговым блоком, блоком управления, схемой ИЛИ и бдоком накопления и осреднения. При этом выходы

частотных анализаторов соединены с входами блока совпадения, а также через первую и вторую ключевые схемы, соединены с входами блока деления, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход блока умножения соединен с выходом функционального преобразователя, механически связанного с шаговым двигателем с программным управлением, который также механически связан с частотными анализаторами. Выход блока

10 умножения соединен с входами первого и второго пороговых блоков и с первым входом третьей ключевой схемы, второй вход которой через блок управления соединен с управляющими выходами пороговых блоков. Вторые выхоISды пороговых блоков через схему ИЛИ соединены со вторым входом коммутатора, а выход третьей ключевой схемы соединен с через блок накопления и осреднения со входом цифрового преобразователя-указателя и с третьим

20 входом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом блока совпадения, а выходы коммутатора соединены с управляющими входами первой и второй ключевых схем, а также со входам шагового двигателя с программным управлением. Изобретение поясняется чертежом. Устройство состоит из последовательно соединешых вибропреобразоватепя 1, усилителя 2 первого частотного анализатора 3, блока совпадения 4, коммутатора 5, который управляет работой первой и второй ключевых схем 6 и 7 а также шагового двигателя 8 с программным управлением, механически связанного с частотными анализаторами 3 и 9 и с функвдональным преобразователем 10. Выходы частотных анализаторов 3 и 9 через ключевые схемы 6 и 7 соединены с входами блока деления 11, выход которого соединен с блоком умножения 12. Второй вход блока умножения 12 со динен с выходом функционального преобразователя 10. Выход блока умножения 12 через третью ключевую схему 13 соединен с блоком накопления и осреднения 14 и через пороговые блоки 15 и 16 со схемой ИЛИ 17, выход которой соединен со вторь м входом коммутатора 5. Первые управляющие выходы пороговых блоков 15, 16 соединены с блоком управления 18, который управляет работой третьей ключевой схемй 13. Выходы блока накопления и осреднения 14 соединены с входом цифрового преобразователя-указателя 19 и с третьим входом коммутатора 5, который управляет работой первой и второй ключе вых схем 6 и 7, а также шаговым двигателем с программным управлением 9. Шаговый двигатель с программным управлением 8 о.сущест вляет перестройку частотных анализаторов по дискретным частотам, соответствующим анализируемому виду дефекта. Одновременно при этом происходит перестройка функционального преобразователя 10. Устройство работает следующим образом. Вибропреобразователь I преобразует механические колебания исследуемого объекта в электрический сигнал, который подается на усилитель 2. Усиленный сигнал поступает на входы частотных анализаторов 3 и 9, которые расстроены относительно друг друга на 0Гц, где Э тцс, если анализируется величина дефекта на наружном кольце шарикоподшипник или дефекты шариков; б m(a)jj-lJJc), если анализируется величина дефекта на внутреннем кольце; UJ, Ш ь соответственно частоты вращения сепаратора и внутреннего кольца подши ника; rti- число HiapHKbia. Перестройка частотных анализаторов 3 и 9 осуществляется шаговым двигателем 8 с программным управлением. Сигналы с вь«одов частотных анализаторов 3 и 9 подаются на входы блока совпадения 4 и одновременно на входы ключевых схем 6 и 7. При наличии си налов на двух входах блока совпадения 4 од временно он срабатывает и на выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход коммутатора 5. Коммутатор 5 отключает пи; такие шагового двигателд 8 с программным уп- . равлением и подает коммутирующее напряжение на управляющие входы ключевых схем 6 и 7, которые пропускают при этом сигналы с выходов частотИь1Х анализаторов 3 и 9 на блок деления 11. С выхода блока деления 11 снимается сигнал, равный AL(L±ei AI - величина сигнала на частоте fi+б с выхода частотного анализатора 3; А2 - величина сигнала на частоте fi с выхода частотного анализатора 9. Этот сигнал Подается на блок умножения 12. На второй вход блока умножения 12 подается сигнал с функционального преобразователя 10, работой которого управляет шаговый двигатель 8 с программным управлением. Величина сигнала с выхода функционального преобразователя 10 функционально зависит от угла поворота ротора шагового двигателя 8 с программным управлением, т. е. от частоты настройки частотных анализаторов 3 и 9 и равна Qi: П2/о1 г (((.6; .е)У Л.- собственная круговая частота колебаний в направлении измерения вибрации. С выхода блока умножения 12 сигнал, величина которого 6, i (fi Aj {iitej Qi, поступает на входы пороговых блоков 15 и 16 и вход третьей ключевой схемы 13. Первый пороговый блок 15 имеет величину порога тах второй пороговый блок 16 имеет величину порога , Если выполняется неравенство hfpjn i hmax один из пороговых блоков не срабатывает, при этом с первых управляющих выходов пороговых блоков 15 и 16 снимаются сигналы и поступают на входы блока управления 18, который срабатывает и открывает третью ключевую схему 13. В этом случае сигнал с блока умножения 12 поступает через третью ключевую схему 13 на вход блока 14 накопления и осреднения. С выхода блока 14 накопления и осреднения сигнал поступает на третий вход коммутатора 5 для включения питания шагового двигателя с программным управлением 8 и продолжения анализа в рабо- : чем диапазоне частот, а также на вход цифро5Boro преобразователя -указателя 19, который фиксирует на своем индикаторе величину дефе та исследуемого шарикоподшипника в микрометрдх, соответствующую . значению р Если неравенство i max. полняетсяд.е. когда t i или .i тт, то первый пороговый блок 15 или второй пороговый блок 16 срабатывают и на их втором выходе появляется сигнал, который поступает на вход схемы ИЛИ 17. При этом сигнал на первом управляющем выходе порогового, блока отсутствует и блок управления 18 не срабатывает. Третья ключевая схема 13 закрыта. С выхода схемы ИЛИ 17 сигнал поступает на второй вход коммутатора 5, который снимает коммутирующее напряжение с управляющих вх дов первой и второй ключевых схем 6 и 7 и подключает питание к шаговому двигателю 8 с программным управлением, и процесс диаг ностики продолжается до следующего совпадения сигналов от частотных анализаторов на блоке совпадения 4. При снятии коммутирующих напряжений с управляющих входов первой и второй ключевы схем 6 и 7 сигналы ,с частотных анализаторов 3 и 9 на блок деления не поступают что позволяет пороговым блокам вернуться в исходное состояние и подготовиться к дальнейшей работе. Формула изобретения Устройство для диагностики щарикоподшипНИКОВ, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, частотный анализатор, блок совпадения, а также поро говый блок и цифровой преобразователь-указатель, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности диагностики щари5коподшипников в собранном изделии, оно снабжено вторым частотным анализатором, шаговым двигателем с программным управлением, коммутатором, тремя ключевыми схемами, блоком деления, блоком умножения, функциональным преобразователем, вторым пороговым блоком, блоком управления, схемой ИЛИ и блоком накопления и осреднения при этом выходы Частотных анализаторов соединены с входами блока совпадения, а также через первую и вторую ключевые схемы соединены с входами блока деления, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход блока умножения соединен с выходом функционального преобразователя, механически связанного с щаговым двигателем с программным управлением, который также механически связан с частотными анализаторами, выход блока умножения соединен с входами первого и второго пороговых блоков и с первым входом третьей ключевой , второй вход которой через блок управления соединен с управляющими выходами пороговых блоков, вторые выходы пороговых блоков через схему ИЛИ соединены со вторым входом коммутатора, а выход третьей ключевой схемы соединен через блок накопления и осреднения со входом цифрового преобразователя-указателя и с третьим входом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом блока совпадения, а выходы коммутатора соединены с управляющими входами первой и второй ключевых схем, а также со входом шагового двигателя с программным управлением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 525867, кл. G 01 М 13/04, 1976. с