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

(54) УСТРрЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ОПОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к подшипниковой промьпиленности и может быть использсжано для диагностики опор электродвигателя. Известно устройство для диагностики опор, содержащее последовательно соединенные первый вибропреобразователь радиальной вибрайии, усилитель, частотный анализатор синхронного детектирования, режимный переключатель, запоминающий блок, сумматор, пороговый блок и индикатор, блок определения дефекта подщипника, вход которого соединен со вторым выходом режимного переключателя, и блоком ввода вероятности дефекта, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а также первый фильтр частоты вращения, вход которого соединен с выходом первого вибропреобразователя СIJ I Однако известное устройство имеет низкое качество диагностики опор. Цель изобретения - повышение качества диагностики опор электродвигателя. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство, содержащее последовательно соединенные первый вибропреобразователь радиальной врбраши, усилитель, частотный анализатор синхронного детектирования, режимный переключатель, запоминающий блок, сумматор, пороговый блок и индикатор, блок определения дефекта подшипника, вход которого соединен со вторым выходом режимного переключателя, и блоком ввода вероятности дефекта, выход которого соединен со вторым входом сумматора, первый фильтр частоты вращения, вход которого соединен с выходом первого вибропреобразователя, снабжено вторым вибропреобразователем радиальных перемещений, ось чувствительности которого перпендикулярна оси первого вйбропреобразователя, вторым фильтром частоты вращения, детектором и управляющим блоком, механизмом нагру)1«ння, при этом выход первого фильтра частоты вращения соединен со вторым входом детектора. перюый выход управляющего блока соеди нен со вторым входом частотного бнализатора синхронного детектирования, а второй выход - со входом механизма нагружения. На чертеже дана блок-схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первый внбропреобраэовател 1, радиальной вибрагши электродвигателя 2, усилитель 3, частотный анализатор 4 синхронного детектирования, режимный переключатель 5, запоминающий блок 6 .сумматор 7, пороговый блок 8, индикатор 9, а также первый фильтр 10 частоты вращения, вход которого соединен с выходом первого вибропреобразователя 1. Второй выход режимного переключателя 5 через блок 11 определения дефекта подшипника и блок 12 ввода вероятности дефекта соединен со вторым входом сумматора 7. Устройство также содержит последовательно соединенные второй вибропреобразователь 13 радиаль ной вибрации, второй фильтр 14 частоты вращения, детектор 15, второй вход которого. соединен с выходом первого фильтра 10 частоты вращения и управля щий блок 16, механизм 17 нагружения. При этом первый выход управляющего блока 16 соединен со вторым в4одом частотного анализатора 4 синхронного детектирования, а второй выход - со входом механизма 17 нагружения. Устройство работает следующим образом. Вибропреобразователи 1 и 13 преобразуют вибрашт диагностируемых опор а электрические сигналы которые посту пают на фильтры 1О и 14 частоты вращения. В детекторе 15 сравниваются фазы этих сигналов и, в случае отклонения угла фазовгого сдвига от 90, вы рабатьтается сигнал, пропорциональный величине этого отклонения, который поступает на вход управляющего блока 16 В состав управляющего блока 16 входит переключатель вида нагрузки, который псхзволяет обеспечивать как постоянную по величине и направлению нагрузку, так и нагрузку;, постоянную по величине и имеющую направление, вращающееся в плоскости, перпендикулярной валу. Для обеспечения строгого соответствия угловой скорости вращения направления нагрузки скорости вращения вала исследуемого электродвигателя 3 используется сигнал, поступающий из детектора 15 а случае совпадения скорости вращения вала и скорости вращения направления нагрузки на этот вал обеспечивается режим работы опор, при котором вращаюшиесй элемейты подщипника будут контактировать с неподвижными в точках, положение которых относительно подвижных элементов будет постоянно. Вибрация опор при этом будет зависеть только от дефектов их невращающихся частей, величина которых с высокой точностью может быть определена при режиме нагрузки. В случае, когда к опорам приложена постоянная по направлению нагрузка, превыщающая по величине динамическую нагрузку, возникающую из-за наличия дефектов изготовления и сборки опор, обеспечивается режим работы, при котором вращающиеся элементы опор будут контактировать с неподвижным таким образом, что точка контакта перемещается по отнощению к неподвижному кольну в пределах углового сектора. Величина этого сектора убывает с увеличением постоянной нагрузки и может быть сведена к минимуму. Вибрация опор в этом случае будет определяться дефектом их вращающихся частей, которые при этом режиме нагрузки диагностируются с высокой точностью. В зависимости от выбранного режима нагрузки механизм 17 нагружения создает либо вращающееся магнитное поле, либо магнитное поле постоянного направления, воздействующее на маховик, установленный на валу электродвигателя 2. Сигнал с вибропреобразователя 1, несущий информацию о величине диагностируемого дефекта, усиленный усилителем 3, поступает на многоканальный частотный анализатор 4 синхронного детектирования. На второй вход анализатора 4 поступает сигнал с управляющего блока 16, который служит для перестройк11анализатора 4 на информационные частоты, т. е. частоты, несущие информаш1Ю об определенном виде дефекта, теоретически определенные для дефектов тех элементов, опор, которые диагностируются при заданном режиме нагрузки. После прохождения через многоканальный частотный анализатор 4 синхронного детектирования сигнал, несущий информацию о величине дефекта, через режимный переключатель 5, находящийся в положении Распознавание, поступает в запоминающий блок 6. Прь наличии вибрации с определенной информационной частотой в запоминаюшем блоке 6 открывае тся ключ, соответствуюпшй этой частоте, и на соответствующий вход сумматора 7 подключается единичное напряжение. Сумматор 7 вычисляет значение дискрим иантной функции. Значения весовых коэф4в11шентов информационных частот, т. е. значимость каждой информационной частоты, определяются в блсже 11 определения вероятнос.ти дефекта подшипника и вводятся в сумматор 7 при работе устройства в режиме Обучения блоком 12 ввода вероятности дефекта подшиЬника. Напряжение с сумматора 7 поступает в пороговый блок 8, в котором устанавливается возникновение или отсутствие дефекта в исследуемом подшипнике. Величина дефекта фиксируется индикатором 9. В режимеОбучения вибропреобра-г зователь 1 преобразует вибрацию эталонного подшипника с определенными технологическими дефектами. Режимный переключатель 5 находится в положении Обучение, работа других элементов установки аналогична их работе в режиме Распознавание. Предлагаемое устройство, в отличие от известного позволяет производить качественную и количественную диагностику дефектов опор. Формула изобретения Устройство для диагностики опор электродвигателя, содержащее последователъно соед енные первый вибропреобразователъ радиапыюй вибрации, усвлитель, частотный анализатор синхронного дет стирования, режимный перехлкн чателъ, запоминающий блок, сумматор, пороговый блок и индикатор, блок определения -дефекта подшипника, вход кото- соединен со sfoptlM выходом р вопхного переключателя, и блоком ввода вероятности дефекта; выход, которого соединен со вторим входом сумматора, а также первый фильтр частоты вращения, вход которого соединен с выходом вибропреобразователя и механизм нагружения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества диагностики, оно снабжено поцледовательно соединенными вторым вибропреобразователем радиальной вибрации, ось чувс витеяьности которого перпендикулярна оси первого вибропреобразователя, втоp.iM фильтром частоты вращения, детектором, управляющим блоком, первый которого соединен со вторым вхопом частотного анализатора синхронного детектирования, а второй выход - со ЕКОДОМ механизма нагружения, при этом выхоа первого фильтра частоты вращения соединен со вторым входом детектора. Источники информаппи, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 696330, кл. е 01 М 13/04, 19,79 (прототип).