Устройство для определения дефектов швейных машин Советский патент 1982 года по МПК G01M13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ШВЕЙНЫХ МАШИН Изобретение относится к машиностроению легкой промышленности, а именно к устройствам для контроля механического состояния швейных машин. Известно устройство для определения дефектов швейных машин методом анализа колебаний, содержаш,ее датчик, закрепленный на швейной машине и соединенный с усилителем, блок управления, индикатор и источник питания 1. Недостаток известного устройства заключается в том, что получаемую информацию о состоянии машины (в виде осциллограмм или диаграмм) необходимо всесторонне анализировать. Этот процесс является сложным и трудоемким. Известно устройство для определения дефектов швейных машин, содержащее последовательно включенные датчик колебаний и усилитель-формирователь, вычислительный блок, выход которого связан с индикатором, и источник питания 2. Недостаток известного устройства заклю чается в том, что в результате.диагностирования определяется лишь наименование дефекта, но не определяется количественно его величина. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения количественной оценки дефектов. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения дефектов швейных машин, содержащее последовательно включенные датчик колебаний и усилитель-формирователь, вычислительнай блок, выход которого связан с индикатором, и источник питания, оно имеет выпрямители и блок фильтров, причем входы первого выпрямителя и блока фильтров подключены к выходу усилителя-формирователя, вход второго выпрямителя - к выходу блока фильтров, а выходы выпрямителей соединены с соответствующими входами вычислительного блока. Кроме того, вычислительный блок состоит из двух логарифмических усилителей и вычитателя, входы которого связаны с выходами логарифмических усилителей. При этом вычислительный блок может содержать параллельные цепочки по уровню дефектов, состоящие из последовательно включенных компаратора, элемента НЕ-И, инвертора и ключа и дополнительную цепочку, включающую последовательно соединенные элемент НЕ-И, инвертор и ключ, входы которой соответственно подключены к выходам элементов НЕ-И цепочек по уровню дефектов, при этом выходы элементов НЕ-И цепочек по уровню дефектов, начиная со второй, дополнительно подключены к входам элементов НЕ-И предшествующих цепочек.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, согласно первому варианту; на фиг. 2 - то же, согласно второму варианту.

Устройство для определения дефектов швейных машин, (фиг. 1 и 2) содержит исследуемый объект 1 с закрепленным на нем датчиком 2 колебаний, последовательно соединенный с датчиком 2 колебаний усилительформирователь 3, состоящий из буферного каскада 4, измерительного (масштабного) усилителя 5 и двух интеграторов 6 и 7. Интегратор б обеспечивает работу схемы с сигналом, пропорциональным виброскорости, интегратор 7 - работу схемы с сигналом, пропорциональным вибросмещению.

Схема включает блок 8 фильтров, предназначенный для определения наименования дефекта методом выявления скрытых периодичностей и состоящий из набора параллельно соединенных линейных фильтров по числу дефектов (не показаны), через который пропускается виброакустический стохастический сигнал работающей мащины при нормальной ее эксплуатации. Каждый из фильтров пропускает лишь определенную периодическую последовательность ударных импульсов, появляющуюся при наличии дефектов в машине, период которых равен периоду ударов в дефектной паре, а амплитуда - пропорциональна интенсивности соударения (величине дефекта). Каждый фильтр имеет определенную, заранее зафиксированную пропускающую частоту, соответствующую отдельному дефекту.

Схема включает выпрямители 9 и 10 действующих значений напряжений, при этом входы блока 8 фильтров и выпрямителя 9 через ключ К связаны с выходом усилителяформирователя 3, а выход блока 8 фильтров соединен с входом выпрямителя 10. Выходы выпрямителей 9 и 10 связаны с входами вычислительного блока И.

Вычислительный блок 11 (фиг. 1), предназначенный для количественной оценки величины дефекта (для оценки амплитуды периодической последовательности ударных импульсов, пропорциональной величине дефекта), состоит из логарифмических усилителей 12 и 13 и вычитателя 14, входы которого связаны с выходами логарифмических усилителей 11 и 12, а выход - через аналого-цифровой преобразователь 15 и индикатором 16 наличия и величины дефектов.

Вычислительный блок 11 (фиг. 2) состоит из параллельных цепочек по уровню дефектов, состоящих из последовательно включенных компаратора 17, элементов 18 НЕ-И,

инвертора 19 и ключа 20, и дополнительной цепочки, состоящей из последовательно включенных элемента 21 НЕ-И, инвертора 22 и ключа 23..Входы элемента 21 НЕ-И подключены к выходам элементов 18 НЕ-И, а выходы элементов 18 НЕ-И, начиная со второй цепочки, подключены также ко входам элементов 18 НЕ-И, предшествующих цепочек. Выходы ключей 20 и 23 соединены с индикатором 24 наличия и величины дефектов.

Устройство для определения дефектов щвейных машин работает следующим образом.

Объект контроля - швейная мащина 1 устанавливается на промышленный стол (не показан) и включает в работу. Непрерывный маломощный -виброакустический сигнал с закрепленного на исследуемом объекте датчика 2, имеющий случайный, стохастический характер, поступает на усилитель-формирователь 3, буферный каскад 4 которого обеспечивает согласование сигнала датчика 2 с измерительным усилителем 5, в котором происходит усиление сигнала до необходимого уровня. Далее сигнал получает на интеграторы б и 7 и через ключ К одновременно подается на блок 8 фильтров и выпрямитель 9. Блок 8 фильтров определяет наименование дефекта и сигнал с блока 8 фильтров подается на выпрямитель 10. Выходной сигнал с выпрямителя 9 пропорционален мощности сигнала, излучаемого всей машиной, а выходной сигнал с выпрямителя 10 пропорцио-. нален мощности сигнала, излучаемого дефектной кинематической парой мащины. Выходные напряжения с выпрямителей 9 и 10 подаются на входы вычислительного блока И.

Вычислительный блок (фиг. 1) работает следующим образом.

На входы логарифмических усилителей 12 и 13 подаются выходные сигналы с выходов соответствующих выпрямителей 9 и 10. Логарифмические усилители 12 и 13 позволяют усилить и прологарифмировать выпрямленные сигналы, после чего они поступают на входы вычитателя 14, в котором выполняется операция вычитания двух логарифмов IgA - IgB lg(4), где IgB - непрерывный выпрямленный диагностический сигнал, не прощедший блок фильтров 8, пропорциональный общей мощности сигнала в ДВ; IgA - непрерывный выпрямленный диагностический сигнал, прошедший блок фильтров (полезная гармоника), пропорциональный мощности периодической составляющей с ДВ.

Выходное напряжение вычитателя, равное Ig (-§-), пропорционально отношению мощности периодической составляющей к общей мощности сигнала, т. е. характеризует интенсивность ударов в дефектной кинематической паре, позволяет количественно оценить величину дефекта.

Напряжение с вычитателя 14 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 15, обеспечивающее кодирование в цифровую форму информации о величине аналогового сигнала - величине дефекта для вывода на индикатор 16 наличия и величины дефекта.

Вычислительный блок (фиг. 2) работает с;1едуюш,им образом.

Выходное напряжение с выпрямителей 9 и 10 подается на элемент сравнения, в качестве которого используется набор компараторов 17, число которых равно числу принятых уровней дефектов. Блок компараторов 17 осуществляет регистрацию наличия равенства или превышения одного напряжения над другим, в результате чего обеспечивается кодирование в цифровую форму информации о величине аналогового сигнала (величине дефекта). На неинвертирующие входы компараторов 17 подается сигнал с выхода выпрямителя 9, являющийся опорным и пропорциональным общей мощности сигнала. На инвертирующие входы компараторов 17 подаются напряжения с выхода выпрямителя 10 через делители, пропорциональные принятым уровням дефектов. Первый интервал соответствует случаю отсутствия дефекта (нулевой уровень), второй - дефекту первой степени (первый уровень) и т. д. Выходной сигнал с блока компараторов 17 поступает на соответствующие входы элементов НЕ-И 18, далее через инверторы 19 на ключи 20. С ключей 20 сигнал поступает на индикатор 24 наличия и величины дефекта.

При отсутствии дефекта (нулевой уровень) на .выходах компараторов 17 сигнал отсутствует, тогда на выходах элементов НЕ-И 21 и 18 появится соответственно сигнал 0,1,1,1,1,1, на выходах инверторов 22 и 19 - сигнал 1,0,0,0,0,0, в результате чего с помощью ключа 23 на индикаторе 24 появится сигнал «Норма. При дефекте первого уровня на выходах компараторов 17 имеется сигнал 1,0,0,0,0,0, а на выходах элементов НЕ-И 21, 18 - сигнал 1,0,1,1,1,1, на выходах инверторов 22, 19 - сигнал 0,1,0,0,0,0, в результате чего с помощью ключа 20 на индикаторе 24 появится сигнал «Дефект 1 степени (в единицах неисправности)

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения определяется его широкими технологическими возможностями за счет обеспечения количественной оценки дефектов швейных мащин.

Формула изобретения

1.Устройство для определения дефектов швейных машин, содержащее последовательно включенные датчик колебаний и усилитель-формирователь, вычислительный блок, выход которого связан с индикатором, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения количественной

15 оценки дефектов, оно имеет выпрямители и блок фильтров, причем входы первого выпрямителя и блока фильтров подключены к выходу усилителя-формирователя, вход второго выпрямителя - к выходу блока фильтров, а выходы выпрямителей соединены с соответствующими входами вычислительного блока.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вычислительный блок состоит из двух логарифмических усилителей и вычитате5 ля, входы которого связаны с выходами логарифмических усилителей.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вычислительный блок содержит параллельные цепочки по уровню дефектов,состоящие из последовательно включенных компаратора, элемента НЕ-И, инвертора и ключа, и дополнительную цепочку, включающую последовательно соединенные элемент НЕ- И, инвертор и ключ, входы которой соответственно подключены к выходам элементов НЕ-И цепочек по уровню дефектов, при

этом выходы элементов НЕ-И цепочек по уровню дефектов, начиная со второй, дополнительно подключены к входам элементов НЕ-И предшествующих цепочек.

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3554012, кл. 73-67.2, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 5 № 626378, кл. G 01 М 13/02, 1976.