Устройство для диагностики подшипников Советский патент 1982 года по МПК G01M13/04 

1

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано для диагностики подшипников.

Известно устройство для диагностики подшипников, содержащее последовательно соединенные первый преобразователь, первый усилитель, первый пороговый блок, а также блок совпадений и регистратор 1

Однако известное устройство, обладает невысоким качеством диагностики подшипников.

Цель изобретения - повышение качества диагностики подшипников..

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство содержит последовательно соединенные первый пре- образователь, первый усилитель, первый пороговый блок, первый одновибратор, второй одиовибратор, блок совпадений, регистратор, а также акустическую линию задержки, второй преобразователь, второй усилитель, второй пороговый блок, выход которого соединен со вторым входом блока совпадений.

При этом одновибраторы выполнены с независимо регулируемыми длительностями импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диагр)аммы работы устройства при поступлении от контролируемого подшипника различных сигналов - импульсов, где

«а- сигналов, возникающих в плоскости симметрии I .подшипиика из-за его де10фектов ; S - сигналов импульсный электрических помех; t сигиалов, во-зникших из-за дефектов подшипника, имеюших место в области около плоскости I ;

г - сигналов, возникших из-за дефектов,

IS имеющих место по окружности беговой дорожки колыш подшипника в плоскости It ; t, - время акустической задержки сигнала, t и t - время поступления сигнала от Mecta возникновения до первого

20 и второго преобразователей соответствен. но. .

Устройство для диагностики подшвпни- ков состоит из последовательно соединен 39 ных первого преобразователя 1 в виде пьезокерамического кольца, прикрепленного к торцовой поверхности контролиЕуемого подшипника 2, первого усилител 3 и первого порогового блока 4, акусти ческой пинии 5 задержки в виде кольца, прикрепленного к торцовой поверхности неподвижного кольца подшипника, последовательно соединенных второго преобразователя 6 в вире пьезокерамического кольца, прикрепленного к акустической линии задержки, второго усилителя 7 и второго порогового блока 8 ; двух йосле довательно соединенных одновибраторов 9 и Ю, вход первого из которых подключен к выходу первого порогового блока 4, а выход второго - к первому входу блока 11 совпадения. Ко второму входу блока 11 совпадения подключен выход второго порогового блока 8, Выход блока 11 совпадения подключен к регистратору 12. При этом первый 1 и второй 6 преобразователи расположены у противоположных торцовых поверхност неподвижного кольца подшипника 2, а первый 9 и второй 1О одновибраторы выполнены с независимо регулируемыми длительностями импульсов. Устройство работает следующим образом. Сигналы волн напряжений, восдникающие в подшипнике 2 от соударения микронеровностей и дефектов тел качения и беговых дорожек колец, распространяются по нему, в том числе по неподвижному кольцу подшипника, попадают на. первый преобразователь 1 и на второй преобразователь 6, прикрепленный к акустической линии задержки 5. Пьезокерамические преобразователи 1 и 6 преобразуют сигналы, которые с помощью усилителей 3 и 7 усиливаются до необходимого уровня и, пройдя соответс вующую обработку в блоках 4, 8, 9, 1О и 11 устройства, поступают на регистратор 12. В связи с тем, что вторхэй преобразователь 6 принимает сигнад через акустическую ли11ию 5 задержки и, кроме того, что сигнал волн напряжений из-за соударения дефектов поверх ностей элементов подшипника может возникать не только в плоскости симмет рии I подшипника, но и других плоскостях, например плоскости It , то возникший сигнал на первый 1 и второй б пре образователи поступает не одновременно Сигнал волны напряжения от некоторого дефекта подшипника сначала поступает на первый преобразователь 1, а затем, 9 через определенное время задержки - на второй преобразователь 6. Сигнал волн напряжений от дефектов в плоскости I появляется, например, в момент некоторого времени to . Этот сигнал поступает к первому преобразователю 1 по истечении времени t , а ко второму 6 - по истечению времени t. Поэтому на выходах усилителей 3 и 7 электрические сигналы U, и U п w; поступают а с интервалом времени. не одновременно, равном t(, -t j ij времени акустической задержки. С выхода усилителя 3 канала первого преобразователя 1 сигнал Uj поступает на первое пороговое устройство 4, в котором формируется прямоугольный импульс Уц постоянной длительности. Этот импульс Уц передним фронтом запускает первый регулируемый одновибратор 9, который вырабатьшает прямоугольный импульс длительность которого задана равной времени акустической задержки tj волн напряжений. Далее импульс Uj задним фронотом запускает второй регулируемый одновибратор 10, который вырабатывает прямоугольный импульс поступающий на вход схемы 11 совпадения. С выхода второго усилителя 7 канала второго преобразователя 6 сигнал U поступает на второе пороговое устройство 8, в котором формируется прямоугольный импульс Ug постоянной длительности, равной длительности импульса . Прямоугольный импульс Ug поступает на второй вход схемы 11 совпадения одновременно с импульсом . Поэтому на выходе схемы 11 совпадения появляется импульс, который поступает на регистратор 12. Таким образом, устройство позволяет регистрировать интенсивность и общее число импульсов дефектов только с заранее выбранного места контроля. Работа отдельных блоков устройства в случае, если в преобразователях, кабелях или усилителях наведена электрическая помеха, и необходимо ее подавление, осуществляется следующим образом. На выходы усилителей 3 и 7 сигнал электрической помехи поступает одновременно. В дальнейшем сигнал от электрической помехи задерживается первым одновибратором 9 на некоторое время, например t, - время акустической задержки. Поэтому электрический сигнал по каналу первого преобразователя 1 и каналу второго преобразователя 8 на вход схемы 11 совпадения поступает в разное время и схема совпадения ве вы дает импульс, исключая поступления электрических помех на регистратор 12 Работа устройства в случае, если с помощью второго ояновибратора 10 производится регулировка размеров области контроля по осевому направлению, напри мер, у плоскости симметрии I исследуемого подшипника, осуществляется следуюцим образом. сигналы Uj и U на Электрические вьхходах усилителей 3 и 7 поступают с разностью во времени, не равной врем. ни акустической задержки, а например, большей. Поэтому, для совпадения во времени сигналов U и в блоке 11 совпадения необходимо увеличение длител ности прямоугольного импульса , вырабатываемого регулируемым вторлм одновибратором Ю, что достигается ег перестройкой. Работа устройства в случае, если с пом(р1ью одновибратора 9 производится регулировка места области контроля, например контроля дефектов по окружности беговой дорожки кольца подшипника в плоскости II , происходит следующим образом. Дефект в плоскости II вызывает сигнал волн напряжения, например, в моме некоторого времени to. Этот сигнал поступает к первому преобразователю 1 по истечению времени ц , а ко второму преобразователю 6 - t - Таким обра3OMj на выходы усилителей 3 и 7 элект рический информавнонНый сигнал ( Uj и Uj ) nocTynaeiT не одновременно, а с интервалом времени равным t - t . Поэтому для совпадения во времени импульсов UB и и,о каналов первого и втор ,го преобразователей в блоке 11 совпадения, необходимо одновибратор 9 настроить на выработку прямоугольного импульса Uj , длительность которого должна быть равна в данном случае раз ности времен t . При настройке оововпбраторов 9 и 1О для проведения различных вышеупомянутых вариантов контроля длительность прямоугольных импульсов и. и и,о устаиавливается предва{И1тельно расчетным путем для данной акустической линии задержки и данного типоразмера подшипника., Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить выделение. информационных сигналов среди акустических шумов работающего механизма, исключить поступление на регистратор импульсных электрических помех и дает возможность проводить выбор места и размеров области контроля дефектов, что повышает точность и достоверность диагностики и является предпосылкой широкого ис- пользования устройства для контроля технического состояния подшипников, а также диагностики их остаточного ресурса при эксплуатации. Формула изобретения i. Устройство для диагностики подшипников, содержащее последовательно соединенные первый преобразователь, первый усилитель и первый пороговый блок, а также блок совпадения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения качества диагностики подшипников, оно снабжено последовательно соединенными двумя одновибраторами, вход первого из которых соединен с выходом первого порогового блока, а выход второго - с первым входом блока совпа-. дений, а также акустической линией задержки, вторым преобразователем, вторым усилителем, вторым пороговым блоком, выход которого соединен со вторым входом блока совпадений. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что одновибраторы выполнены с независимо регулируемыми длительностями импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 540186, кл. 6 01 М 13/04, 1977 (прототип).