Устройство для диагностики многосту-пЕНчАТыХ зубчАТыХ пЕРЕдАч Советский патент 1981 года по МПК G01M13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ МНОГОСТУПЕНЧА-ШХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Выход фотодиода 7 электрически связан с последовательно подключенными синхронизатором 13 (например генератором прямоугольных импульсов стробатором 14, накопителем 15 (например интегратором) и регистрирующим блоком 16. Сигналы с преобразователя 17 виброакустических колебаний в электрический сигнал поступают через усилитель 18 на стробатор 14. Сигналы от неподвижного контакта 11 поступают на накопитель 15.

Устройство работает следующим образом.

Вибросигнал с преобразователя 17 после усиления поступает на сигнальный вход стробатора 14, который выделяет из вибросигнала отрезок определенной длительности. На управляющий вход стробатора 14 подается импульсный сигнал, сформированный генератором 13 прямоугольных импульсов, работающих в режиме внешнего запуска от фотодиода 7, характеризующих положение вала 5 испытуемой передачи, с выхода стробатора 14 повторяющийся с частотой вращения вала 5 отрезок определенной длительности вибросигнала подается на интегратор 15, где происходит его накопление.

Накопленный сигнал поступает на регистрирующий блок 16.

Работа интегратора 15 управляется импульсами, поступающими с преобразователя угла поворота корпуса 2 оптического датчика. Через каждые 10° поворота корпуса 2 оптического датчика при замыкании контактов 11 и 9 происходит обнуление интегратора 15, соответствующее фиксированным положениям вращающегося вала 5 .

В результате накопления в интеграторе вырабатывается значение диагностической составляющей, соответствующее определенному сектору углового положения вращающегося вала 5. Для того, чтобы получить значение накопленного сигнала, соответствующее различным секторам углового положения вращающегося вала 5, с помощью привода 1 корпус 2 оптического датчика поворачивают вокруг оси диска 3, совпадающей .с осью вращения механизма, на требуемый угол.

Скорость вращения привода 1 выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимое количество циклов накопления вибросигнала, пока корпус 2 с осветителем 6 и фотодиодом 7 переместятся на заданный угол.

Таким образом, за полный оборот корпуса 2 вокруг оси осуществляется тридцать ; ;есть циклов накопления вибросигнала и выдается на регистрирующий блок 16 тридцать шесть точек кривой, выражающей зависимость накопленного сигнала от угла поворота вала 5 с усреднением по углу в 10.

Положение корпуса 2 в каждый момент времени может быть отсчитано также по лимбу 12.

Если в зубчатой передаче нет дефектов, пересопряжение зубьев шестерен производится с одинаковыми уси.ЛИЯМИ, уровень шума, соответствующи каждому сектору углового положения вала 5 многоступенчатой зубчатой передачи, одинаков, в этом случае диагностическая кривая в декартовых координатах представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.

В случае, если одна из шестерен обладает эксцентриситетом, то пересопряжение зубьев происходит с разными усилиями. Диагностическая составляющая представляет собой выпуклую кривую. Максимум кривой соответствует углу, при котором происходит наибольшее усилие при пересопряжении, а величина максимума - величине эксцентриситета.

При наличии на шестерне дискретного дефекта на диагностической кривой будет виден импульс, соответствующий углу, при котором происходит наиболее сильный удар.К неравномерному пересопряжению зубьев приводят также перекосы подшипников и несоосности валов.

Если дефект находится на валу, с которым устройство незасинхронизировано, то этот дефект из-за процесса стробирования не дает накопленного г:игнала и из шума не выделяется.

Чтобы выделить дефекты на других валах, необходимо записать диагностическую кривую, засинхронизировав работу устройства с каждым из этих валов.

Такая конструкция устройства позволяет при диагностике многоступенчатых зубчатых передач определять как дефекты, вызываемые наличием зубцовых и цикличиеских погрешностей, так и дефекты, связанные с плано меняющимися динамическими нагрузками, зависящими от эксцентриситето перекосов и несоосностей валов, тем самым расширяя количество диагностируемых дефектов.

Формула изобретения

Устройстводля диагностики многоступенчатых зубчатых передач, содержащее преобразователь виброакустических колебаний в электрический сигнал, последовательно подключенные к нему усилитель, стробатор, накопитель и регистрирующий блок, преобразователь углового положения одного из валов испытуемой передачи в электрический сигнал и электрически связывающий последний со.стробатором синхронизатор, отличающееся тем, что, с целью расширения количества

диагностируемых дефектов, преобразователь углового положения вала выполнен оптическим, диск которого предназначен для закрепления, на валу испытуемой передачи, а осветитель и фотодиод смонтированы в одном корпусе, который установлен с возможностью поворота вокруг оси диска, устройство с-набжено преобразователем углового положения корпуса в электрический сигнал, подводимый к накопителю, и приводом .кинематически связанным с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. М., Машиностроение, 1971, с. 169-172 (прототип).

лг. /

иг.2