Устройство диагностики состояния подшипников качения Советский патент 1983 года по МПК G01H1/00 G01M13/04 

Изобретение относи.тся к средствам нераэрушающего контроля и может быть использовано для обнаружения и определения величины выкрашиваний в подшипниках качения, например, электрических машин.

Известно устройство для определения степени износа шарикоподшипников, содержащее канал измеренияобщего уровня сигнала, канал измерения ударных импульсов, амплитудный дискриминатор, частотомер и счетчик импульсов, амплитуда которых превышает определенное значение 1..

Недостатком устройства является зависимость результатов измерений от типоразмера и частоты вращения контролируемого подшипника при одних и тех же размерах повреждения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство диагностики состояния подшипников качения, содержащее датчикакселерометр, последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель, .амплитудный детектор, делитель, блок измерения и детектор средних или среднекаадратишых значений,подключенный к выходу усилителя 2.

Недостатком устройства является наличие погрешности измерений вследствие того, что в средний уровень сигнала входят и ударные импульсы.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Для достижения поставленной цели устройство диагностики состояния подшипников качения, содержащее датчик10акселерометр, последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель, первый амплитудный детектор, делитель блок измерения и второй аг шлитудный детектор, подключенный к выходу уси15лителя , снабжено подключенными к второму амплитудному детектору последовательно соединенными первым сумматором, третьим амплитудным детектором, вторым сумматором, выход

20 которого подключен к входу Знаменатель делителя, а также источником опорного 1апряжения, выходом подключенным к вторым входам обоих сумматоров.

25

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит, последовательно соединенные датчик-акселерометр 1, последовательно соединенные предва30 рительный усилитель 2, полосовой

фильтр 3, усилитель 4, первый амплитудный детектор 5, делитель б, блок 7 измерения, к выходу усилителя 4 подключены также соединенные последовательно второй амплитудный детектор 8, первый сумматор 9, третий амплитудный детектор 10, второй сумматор 11, выход последнего подключен к входу Знаменатель делителя б, к вторым входам сумматоров подклю ч.ек Выход источника 12 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Датчик-акселерометр 1 преобразует механические колебания в электрические, которые поступают на вход предварительного усилителя 2 и далее на полосовой фильтр 3, а с его выхода через усилитель 4 сигнал подается на входы первого и второго амплитудных детекторов 5 и 8. С выхода первого амплитудного детектора 5 постоянное напряжение, соответствующее по величине амплитуде ударных импульсов, подается на вход Числитель делит еля б,

Второй амплитудный детектор 8 выделяет огибающую сигнала, которая поступает на первый вход первого сумматора 9 и вычитается из вспомогательного опорного напряжения, подаваемого на второй вход первого сум1«;атора 9 от источника 12 опорного напряжения.

Разностный сигнал с выхода первого сумматора 9 поступает на вход третьего амплитудного детектора 10, с выхода которого напряжение, равное максимальному значению разностного сигнала, подается на второй сумматор 11, где после вычитания из опорного напряжения получается сигнал, равный по величине уровню огибающей высокочастотного сигнала, имеющему место в ПЕЮмежутках между ударными импульсами, которые убираются в разностном сигнале амлитудным детектором 10, Этот сигнал поступает на вход Знаменатель делителя б.

После указанных преобразований сигнал на выхоДе делителя б, поступающий в блок 7 измерения, оказывается пропорциональньам отношению амплитудного значения напряжения от ударных импульсов и постоянной составляющей высокочастотного напряжения, соответствующего неразрушенной части дорожки.

Пример выбора основных параметров устройства.

Для электрических машин с диаметром вала 10-60 мм и скоростью вращения 300-6000 об/мин нижняя часть среза полосового фильтра лежит в пределах 20-30 кГц, а верхняя - 40-60 кГц, постоянная времени первого детектора 0,1-1,0 мс, второго - 0,1-0,4 мс и третьего 1-4 мс,

Устройство эффективно для диагностирования дорогостоящего оборудования, непрерывно действующих поточных линий и объектов с повышенными требованиями к надежности, Использование устройства позволяет уменьшить

число отказов машин, полностью использовать срок служил подшипников и осуществить их техническое обслуживание по фактическому состоянию.

Формула изобретения

Устройство диагностики состояния подшипников качения, содержащее датчик-акселерометр, последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель, первый амплитудный детектор, делитель, блок измерения и второй амплитудный детектор, подключенный к

выходу усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности , оно снабжено подключенными к второму амплитудному детектору последовательно соединенными первым

сумматором, третьим амплитудным детектором, вторым сумматором, выход которого подключен к входу Знаменатель делителя, а также источником опорного напряжения, выходом подключенным к вторым входам обоих суммат оров,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР

676897, кл, G 01 М13/04, 1979.

2, Патент США № 3677072, кл, 73-67, 1974 (прототип).