DD284388A7 - TASTSONDE FOR AMBULANT VIBRATION MEASUREMENTS - Google Patents

TASTSONDE FOR AMBULANT VIBRATION MEASUREMENTS Download PDF

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DD284388A7
DD284388A7 DD32204888A DD32204888A DD284388A7 DD 284388 A7 DD284388 A7 DD 284388A7 DD 32204888 A DD32204888 A DD 32204888A DD 32204888 A DD32204888 A DD 32204888A DD 284388 A7 DD284388 A7 DD 284388A7
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vibration
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bearing
housing
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DD32204888A
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German (de)
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Rudolf Foerster
Gerd Bachmann
Manfred Bode
Norbert Hippmann
Ingo Rolke
Ralf Thalinger
Andrea Roepke
Silke Gierke
Reiner Schmidt
Hansjoerg Thiede
Heike Kastirr
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Veb Pck Schwedt,Stammbetrieb,Dd
Technische Hochschule Zittau,Dd
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Abstract

Die Erfindung dient der Unterstuetzung der ambulanten Schwingungsueberwachung von Rotor-Lager-Systemen, insbesondere zur Massendiagnose von Waelzlagern nach dem * Erfindungsgemaesz verwendet die Tastsonde einen Schalleiter, vorzugsweise aus keramischem Werkstoff, der als zylindrischer Stab mit halbkugelfoermigem Abschlusz ausgefuehrt ist und dessen Laenge das 1 bis 2fache seines Durchmessers nicht ueberschreitet. Durch die konstruktive Gestaltung der Anordnung genuegt die Schwingungsuebertragungscharakteristik bereits mit geringen Anpreszkraeften den mesztechnischen Anforderungen an die Waelzlagerdiagnostik nach dem *{Schalleiter; Schwingungsmessung; Waelzlager; piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer}The invention serves to support the ambulatory vibration monitoring of rotor-bearing systems, in particular for mass diagnosis of rolling bearings according to the * Erfindungsgemaesz the probe uses a sound conductor, preferably made of ceramic material, which is designed as a cylindrical rod with hemispherical Abschlusz and whose length is 1 to 2 times its diameter does not exceed. Due to the structural design of the arrangement, the vibration transmission characteristic already meets the mesztechnischen requirements for the rolling bearing diagnosis after the * {sound conductor; Vibration measurement; Bearings; piezoelectric accelerometer}

Description

einer elektrisch isolierenden Schicht, z. B. Epoxydharz, erreicht. Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß die Tastsonde unter Verzicht auf lange Signalübertragungswege bei Berücksichtigung einer minimalen Signalabschwächung im für Wälzlager schädigungsrelevanten Frequenzbereich von 1-1OkHz ausgelegt ist. Durch die konstruktive Gestaltung des Schalleiters genügt die Schwingungsübertragungscharakteristik der Tastsonde bereits mit geringen Anpreßkräften den meßtechnischen Anforderungen der Wälzlagerdiagnostik nach dem K(t)-Verfahren.an electrically insulating layer, for. For example, epoxy resin, achieved. It is also essential to the invention that the touch probe is designed to eliminate the need for a long signal transmission path while taking into account a minimum signal attenuation in the frequency range of 1-10 kHz which is relevant to the rolling bearing. Due to the structural design of the sound conductor, the vibration transmission characteristic of the probe already sufficient with low contact forces the metrological requirements of the rolling bearing diagnostics after the K (t) method.

Fig. 1 zeigt die Abhängigkeit der Signalleistung aufgenommener Wälzlagerschwingungen von der Anpreßkraft der verwendeten Anordnungen zur Ankopplung des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers an die Lagerstelle. Mit der erfindungsgemäßen Tastsonde 1.1 ist im Vergleich zur industriellen Tastspitze 1.2 die Signalleistung größer und von der Anpreßkraft F(N) nahezu unabhängig. Aus diesen Gründen sollte die Länge des Schalleiters das 1 bis 2fache seines Durchmessers nicht überschreiten und der bis zur Auflage des Gehäusevorderteils auf die Meßstellenoberfläche verschiebbare Weg des Schalleiters 1A bis Ѵг seiner Länge entsprechen.Fig. 1 shows the dependence of the signal power recorded rolling bearing vibrations of the contact pressure of the arrangements used for coupling the piezoelectric accelerometer to the bearing. With the touch probe 1.1 according to the invention, the signal power is greater in comparison to the industrial stylus tip 1.2 and almost independent of the contact pressure F (N). For these reasons, the length of the sound conductor should not exceed 1 to 2 times its diameter and correspond to the rest of the housing front part on the Meßstellenoberfläche displaceable path of the sound conductor 1 A to Ѵг its length.

Mit dieser Anordnung werden mehrfache vorteilhafte Wirkungen gegenüber anderen Schallübertragungsanordnungen erzielt wieWith this arrangement, multiple advantageous effects over other sound transmission arrangements are achieved

- Gewährleistung ambulanter routinemäßiger Serienmessungen für die Diagnose von Rotor-Lager-Systemen, insbesondere zur Massendiagnose von Wälzlagern nach dem K(t)-Verfahren mit großer Reproduzierbarkeit der Meßwerte ohne Meßstellenvorbereitung und mit minimalem Zeitbedarf für die Meßwertaufnahme- Ensuring routine ambulatory serial measurements for the diagnosis of rotor-bearing systems, in particular for mass diagnosis of rolling bearings according to the K (t) method with high reproducibility of the measured values without measuring point preparation and with minimal time required for the measured value recording

- Bedienungsfreundlichkeit der Tastsonde aufgrund geringer Anpreßkraft bei wesentlicher Verbesserung der Schwingungsübertragungscharakteristik- Ease of use of the probe due to low contact force with significant improvement in the vibration transmission characteristic

- bauliche Einfachheit der Tastsonde unter Verwendung industriell gefertigter Teile- Structural simplicity of the probe using industrially manufactured parts

- praxisgerechte Ausführung mit großer Haltbarkeit.- Practical design with great durability.

Die hohe technische Wirksamkeit der Erfindung, verbunden mit einer praxisgerechten bedienungsfreundlichen Ausführung schafft eine wesentliche Voraussetzung für die Massendiagnose von Wälzlagern unter Industriebedingungen.The high technical effectiveness of the invention, combined with a practical user-friendly design creates an essential prerequisite for the mass diagnosis of rolling bearings under industrial conditions.

Ausführungsbeispielembodiment

Die erfindungsgemäße Tastsonde wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert:The touch probe according to the invention is explained below using an exemplary embodiment:

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Tastsonde. Ein industriell gefertigter piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer 2.1 ist mit einem als zylindrischer Stab mit halbkugelförmigem Abschluß ausgeführten Schalleiter 2.2 verschraubt. Eine Kunststoffhülse 2.3 umschließt den piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer 2.1 und dient zur Führung und Schwingungsdämpfung des Aufnehmersystems im Gehäusevorderteil 2.4. Das Gehäusehinterteil 2.5 ist mit dem Gehäusevorderteil 2.4 verschraubt, stützt eine vorgespannte Druckfeder 2.6 ab und enthält die Durchführung für das Meßkabel 2.7. Druckfeder und Länge des Gehäusehinterteils sind so bemessen, daß im montierten und betriebsbereiten Zustand der Tastsonde die erforderliche Anpreßkraft des Schalleiters gegen die Meßstelle aufgebracht und die Reproduzierbarkeit der Meßwerte garantiert wird. Zur Meßwertaufnahme wird die Tastsonde mit dem halbkugelförmigen Abschluß des Schalleiters senkrecht auf die Meßstelle gesetzt und das Gehäuse der Tastsonde entgegen der Federkraft der Druckfeder in Richtung der Meßstelle so weit verschoben, bis das Gehäusevorderteil der Tastsonde an der Meßstellenoberfläche aufliegt.Fig. 2 shows a section through the probe. An industrially manufactured piezoelectric acceleration sensor 2.1 is screwed to a sound conductor 2.2 designed as a cylindrical rod with a hemispherical termination. A plastic sleeve 2.3 surrounds the piezoelectric accelerometer 2.1 and serves to guide and vibration damping of the pickup system in the front housing part 2.4. The housing rear part 2.5 is screwed to the housing front part 2.4, supports a prestressed compression spring 2.6 and contains the implementation of the measuring cable 2.7. Compression spring and length of the housing rear part are dimensioned so that the required contact pressure of the sound conductor is applied against the measuring point in the assembled and ready state of the probe and the reproducibility of the measured values is guaranteed. For data acquisition, the probe with the hemispherical termination of the sound conductor is set perpendicular to the measuring point and the housing of the probe against the spring force of the compression spring in the direction of the measuring point so far moved until the housing front part of the probe rests against the Meßstellenoberfläche.

Claims (2)

Tastsonde für ambulante Schwingungsmessungen an Rotor-Lager-Systemen zur Massendiagnose νοη Wälzlagern nach dem K(t)-Verfahren mit einem zylindrischen Schalleiter mit halbkugelförmigem Abschluß, der mit einem Beschleunigungsaufnehmer verschraubt ist, diese in einem Gehäusevorderteil beweglich gelagert sind und zwischen einem piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer und einer an sich bekannten Druckfeder eine Kunststoffhülse angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Länge des Schalletters (2.3) das 1-2fache seines Durchmessers beträgt, der verschiebbare Weg des Schalleiters (2.2) Ул bis V2 seiner Länge entspricht und das Gehäusevorderteil (2.4) während des Meßvorganges an der Meßstellenoberfläche aufliegt.Tactile probe for ambulatory vibration measurements on rotor bearing systems for mass diagnosis νοη rolling bearings according to the K (t) method with a cylindrical sound conductor with hemispherical termination, which is bolted to an accelerometer, these are movably mounted in a front housing part and between a piezoelectric accelerometer and a plastic sleeve is arranged known per se, characterized in that the length of the Schalletters (2.3) is 1-2 times its diameter, the displaceable path of the sound conductor (2.2) УL to V2 corresponds to its length and the housing front part (2.4) during the measuring process rests on the measuring point surface. HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ambulante Schwingungsmessungen an Rotor-Lager-Systemen, insbesondere zur Massendiagnostik von Wälzlagern nach dem K(t)-Verfahren.The invention relates to an arrangement for ambulatory vibration measurements on rotor-bearing systems, in particular for mass diagnostics of rolling bearings according to the K (t) method. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Für die Wälzlagerdiagnostik nach dem K(t)-Verfahren ist der Körperschall am Lagergehäuse zu messen. Zum Einsatz gelangt ein piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer, der bei ambulanten Messungen mittels Schraub-, Tast- oder Magnetverbindung bzw. Schnellkupplung für den Zeitraum der Messung am Lagergehäuse angekoppelt wird. Schraubverbindungen besitzen im Vergleich zu anderen Verbindungsarten das beste Schwingungsübertragungsverhalten. Entscheidender Nachteil ist aber der notwendige Aufwand zur Vorbereitung der Meßstelle, zur Befestigung des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers und zum Schutz des Gewindestückes vor Korrosion und Verschmutzung. Eine sog. Schnellkupplung (Applikationsschrift vom VEB ROBOTRON Meßelektronik „Otto Schön", Dresden, 1987) kombiniert gute Schwingungsübertragungseigenschaften mit minimalem Aufwand zur Ankopplung des Beschleunigungsaufnehmers. Von Nachteil ist der im Vergleich zur Schraubverbindung nicht geringe Aufwand für die Meßstellenvorbereitung. Eine Magnetverbindung des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers setzt eine plangeschliffene Meßstellenoberfläche voraus. Die Qualität des Planschliffs verringert sich mit der Zeit durch Korrosion und Verschmutzung, so daß die Schwingungsübertragungseigenschaften unkontrolliert schlechter werden und diese Ankopplungsart für zyklische Messungen im Rahmen der Wälzlagerdiagnose ausscheidet. Die industriell gefertigte Tastspitze ist für Schwingungsmessungen zur Wälzlagerdiagnostik wegen einem unzureichenden Schwingungsübertragungsverhalten im geforderten Frequenzbereich von 1-1OkHz nicht einsetzbar. Eine Tastvorrichtung mit verbessertem Signalübertragungsverhalten für Frequenzen bis 1OkHz(DD-PS Nr. 219570) verwendet Druckluft für die kraftschlüssige Ankopplung der Tastspitze am Meßobjekt und ist für automatische Messungen ausgelegt. Eine andere Tastvorrichtung (DE-PS Nr. 3439546) verstärkt breitbandig das Körperschallsignal mittels Helmholtz-Resonator, um geeignete Bedingungen für eine Leckdetektion zu ermöglichen. Eine Einrichtung zur Aufnahme von Körperschallschwingungen (AT-PS Nr. 379898) besitzt einen im Gehäuse verschiebbaren und mittels Federkraft vorgespannten Aufnahmedorn, der zur Messung auf das Meßobjekt aufgesetzt wird. Mit der vorgeschlagenen Anordnung läßt sich eine definierte Anpreßkraft des Aufnahmedoms am Meßobjekt nicht oder nur mit besonderer Sorgfalt realisieren. Damit sind aber die Meßbedingungen nicht in jedem Falle reproduzierbar. Weitere Anordnungen unterscheiden sich im wesentlichen nur durch konstruktive Details, wie Anordnung und Aufbau des Piezokristall, Einbau von elektrischen Isolationsschichten usw. (SU-PS Nr. 1270680). Für ambulante routinemäßige Schwingungsmessungen zur Wälzlagerdiagnostik nach dem K(t)-Verfahren sind die bekannten Anordnungen zur Körperschallübertragung vom Meßobjekt zum piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer hinsichtlich Übertragungscharakteristik, technischem Aufwand und Bedienbarkeit nicht den Anforderungen entsprechend ausgelegt.For the rolling bearing diagnostics according to the K (t) method, the structure-borne noise must be measured on the bearing housing. A piezoelectric accelerometer is used, which is coupled to the bearing housing for ambulatory measurements by means of a screw, probe or magnetic connection or quick coupling for the duration of the measurement. Screw connections have the best vibration transmission behavior compared to other types of connection. Decisive disadvantage, however, is the effort required to prepare the measuring point, for fixing the piezoelectric accelerometer and for protecting the threaded piece against corrosion and contamination. A so-called quick-release coupling (application note from VEB ROBOTRON Messelektronik "Otto Schön", Dresden, 1987) combines good vibration transmission characteristics with minimal effort for coupling the accelerometer The quality of the surface grinding reduces over time due to corrosion and contamination, so that the vibration transmission properties are uncontrollably worse and eliminates this type of coupling for cyclic measurements in the context of the rolling bearing diagnosis Inadequate vibration transmission behavior in the required frequency range of 1-1OkHz can not be used Signal transmission behavior for frequencies up to 10 kHz (DD-PS No. 219570) uses compressed air for the non-positive connection of the probe tip to the DUT and is designed for automatic measurements. Another scanning device (DE-PS No. 3439546) wideband amplifies the structure-borne noise signal by means of Helmholtz resonator to allow suitable conditions for a leak detection. A device for recording structure-borne sound vibrations (AT-PS No. 379898) has a housing displaceable and biased by spring force receiving arbor, which is placed on the measurement object for measurement. With the proposed arrangement, a defined contact pressure of the receiving mandible on the test object can not be realized or only with particular care. But the measurement conditions are not reproducible in every case. Other arrangements differ essentially only by design details, such as arrangement and construction of the piezoelectric crystal, installation of electrical insulation layers, etc. (SU-PS No. 1270680). For routine ambulatory vibration measurements for rolling bearing diagnostics according to the K (t) method, the known arrangements for structure-borne sound transmission from the test object to the piezoelectric accelerometer with respect to transmission characteristics, technical complexity and operability are not designed according to requirements. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, die Aufwendungen für die Meßstellenvorbereitung und Meßwerteaufnahme für ambulante routinemäßige Schwingungsmessungen für die Diagnose von Rotor-Lager-Systemen, insbesondere zur Massendiagnose von Wälzlagern nach dem K(t)-Verfahren bei Einhaltung der meßtechnischen Anforderungen zu minimieren.The aim of the invention is to minimize the expenses for the Meßstellenvorbereitung and measured value recording for routine routine vibration measurements for the diagnosis of rotor-bearing systems, in particular for mass diagnosis of rolling bearings according to the K (t) method while maintaining the metrological requirements. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung darzustellen, die es ermöglicht, ohne Meßstellenvorbereitung einen piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer für den Zeitraum der Meßwertaufnahme zum Zwecke der Diagnose von Rotor-Lager-Systemen, insbesondere zur Massendiagnose von Wälzlagern nach dem K(t)-Verfahren an die Meßstelle kraftschlüssig anzukoppelo. Erfindungsgemäß verwendet die Anordnung einen elektrisch isolierten Schalleiter aus sehr hartem Material in der Ausführung eines zylindrischen Stabes mit halbkugelförmigem Abschluß. Der Stab ist mit einem an sich bekannten piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer verschraubt, in einem speziellen Gehäuse geführt und mittels einer Druckfeder vorgespannt. Eine elektrische Isolation des Schalleiters wird durch Verwendung keramischer Werkstoffe oder durch EinbringenThe invention has for its object to present an arrangement that makes it possible without Meßstellenvorbereitung a piezoelectric accelerometer for the period of Meßwertaufnahme for the purpose of diagnosis of rotor-bearing systems, in particular for mass diagnosis of rolling bearings according to the K (t) method the measuring point frictionally coupled. According to the invention, the arrangement uses an electrically insulated sound conductor of very hard material in the execution of a cylindrical bar with hemispherical termination. The rod is screwed to a known piezoelectric accelerometer, guided in a special housing and biased by a compression spring. An electrical insulation of the sound conductor is made by using ceramic materials or by introducing
DD32204888A 1988-11-22 1988-11-22 TASTSONDE FOR AMBULANT VIBRATION MEASUREMENTS DD284388A7 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011054967A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Sensor device for monitoring a rolling bearing
CN106687780A (en) * 2014-09-17 2017-05-17 蒂埃尔威有限公司 Sensor device
CN112067312A (en) * 2020-09-11 2020-12-11 惠安县螺阳林飞燕汽车维修中心 Automobile abnormal sound point diagnosis device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011054967A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Sensor device for monitoring a rolling bearing
DE102011054967B4 (en) * 2011-10-31 2013-07-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Sensor device for monitoring a rolling bearing
CN106687780A (en) * 2014-09-17 2017-05-17 蒂埃尔威有限公司 Sensor device
CN112067312A (en) * 2020-09-11 2020-12-11 惠安县螺阳林飞燕汽车维修中心 Automobile abnormal sound point diagnosis device
CN112067312B (en) * 2020-09-11 2022-05-20 泉州台商投资区工长信息技术有限公司 Abnormal sound point diagnosis device for automobile

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