JPS60260852A - ゆるみ測定方法及びその装置 - Google Patents

ゆるみ測定方法及びその装置

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JPS60260852A
JPS60260852A JP59117773A JP11777384A JPS60260852A JP S60260852 A JPS60260852 A JP S60260852A JP 59117773 A JP59117773 A JP 59117773A JP 11777384 A JP11777384 A JP 11777384A JP S60260852 A JPS60260852 A JP S60260852A
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JP
Japan
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looseness
fmax
sensor
deltat
force
Prior art date
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Pending
Application number
JP59117773A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Suzuki
武 鈴木
Shinichi Noda
伸一 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59117773A priority Critical patent/JPS60260852A/ja
Publication of JPS60260852A publication Critical patent/JPS60260852A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/045Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分二] 本発明は、例えば回転′R機のローターバー、櫟、コイ
ル等をはじめとして、−殻構造物における結合部材のゆ
るみ具合を定量的に評価するゆるみ測定方法及びその装
置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 最近の省1ネルギー指向、の影響によ・て・、電動機の
始動頻度が増加傾向にあり、この為、例えば1、による
強大な電磁振動力がローターバーに働く機会が多くなる
。従ってこの電磁振動の為に新製時には良好な密着状態
であった回転子鉄心のスロットとローターバーとの間に
ギャップが発生し始める−0 このギャップをそのまま放置するとD−ターバーは電磁
力で振動し益々ギュツブが拡大し、ローターバーには繰
返し疲労によるクラックが発生し、更に進展した場合に
はローターバーが折損してこの折損したローターバーの
端部が半径方向に拡がり、固定子コイルに当っての損傷
等の大事故に発展することが−1ある。
同様に、コイルを保持している楔に於ても電磁振動力に
よって鉄心のスロットと楔との間やコイルと横との間に
ギャップが発生し始め、ついには繰返し振動の為にコイ
ル絶縁物等の劣化や剥離を誘発し、絶縁破壊という大事
故を招く。
そこで、始動頻度の多い電動機におけるローターバーに
あっては、総始動回数5,000〜10,000回位を
目安としてローターバーのゆるみの有無を点検すること
が推奨されている。この場合、ローターバーのゆるみの
有無の点検には熟練した作業者がハンマーでローターバ
ーを軽く打ち、その時の打音や指の感触によってゆるみ
具合の良否を判定する方法が採用されているのが現状で
ある。
しかし乍ら、この方法では作業者の長年の経験と勘を必
要とすることや、作業者間に個人差がある等の問題があ
る。又、櫟のゆるみの有無の点検についても上記と同様
の方法が採られている。この為、高度の熟練を要さず且
つ定量的に結合部材のゆるみ具合を評価できる方法及び
その装置の開発が強く望まれている。
[発明の目的] 本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、
その目的は、結合部材のゆるみを定量的に評価すること
が可能なゆるみ測定方法及びその装置を提供することに
ある。
[発明の概要1 上記目的を達成する為に本発明では、打撃時の力或いは
加速度を電気信号に変換して打撃状態を検出する圧電形
の力或いは加速度センサーを具備したハンマーで、結合
部材を打撃したときに上記センサーから得られた電気信
号の波形の特徴、即ち、その最大値FMAXと所定レベ
ルから最大値を経由して再び上記所定レベルになるまで
の時間Δ丁との比(FMAX/ΔT)によって、上記結
合部材のゆるみ具合を定量的に測定することを特徴とす
る。
[発明の実施例] 以下本発明を図面に示す一実施例について説明する。先
ず最初にローターバーのゆるみを定量化する場合につい
て述べる。第1図は被検出物体である誘導電動機のカゴ
形回転子を示す断面図である。図において回転子軸1に
は、リブ2を介して積層鉄心3a 、3b 、3cが取
り付けられており、これら積層鉄心3a、3t+、3c
は、内側間隔片4a、4b及び外側間隔片5等によって
相互に間隔を保ち、ローター鉄心押え板6により軸方向
に押えられている。又、ローターバー7は、積層鉄心3
a、3b、3cのスロットを貫通し、その端部に於ては
短絡環8及び保持環9に結合されている。
第2図は、ローターバー7をハンマー1oで打撃する様
子を示すものである。図においてハンマー10には、打
撃時の力を電気信号に変換する圧電形の力検出センサー
11を具備している。力検出センサー11からの電気信
号はケーブル12によって図示しない増幅器へ導かれる
。打撃方向は特に限らないが、例えば図示矢印13方向
にローターバーを打撃すると第3図に示すような波形が
得られる。この第3図はゆるみの無い場合の波形であり
、第4図にはゆるみの大きい場合の波形を示す。第3図
と第4図を比較すると0(Ky)より少し上に設定した
トリガーレベルFtとなる時間をそれぞれT1.TI 
’ とし、又、最大値を経由して減衰してきて再びFt
となる時間をそれぞれT2 、 T2 ’ とし、ΔT
−T2’−Tt、ΔT’ −72’−Tt″とじ、その
最大値を夫々F MA X +F’MAXとするとき、
FMAX/ΔT〉F′MA×/ΔT′なる関係が呈示さ
れる。即ち、ゆるみの無いときのFMAX/ΔTを測定
しておき、この値と上記F’MAX/ΔT′とを比較す
ることによらてゆるみ具合の正常異常の判定を行うこと
が可能となる。
尚、第3図と第4図とでは、最大値の大きさにも違いが
あるが、この最大値の大きさは打撃力の大きさによって
大きく変化するので、最大値のみではゆるみ具合を定量
化することはできない。
次に、模のゆるみを定量化する場合について述べる。第
5図は直流電動機の回転子の梗を、ハンマー10で打撃
する様子を示したもので、鉄心14のスロット内にはコ
イル15が収納され、これを模16で固定している。こ
の楔16のゆるみ測定に関しても、上述したローターバ
ーの−ゆるみ測定の場合と同様に、楔16をハンマー1
0で打撃するとその時の力の波形は、正常なとき上述の
第3図のようになり、ゆるみを生じている場合は第4図
のようになり、ローターバーのゆるみの定量化の場合と
全く同様に評価することができる。
尚、以上は打撃時の力をハンマーに具備した力検出セン
サー11で電気信号に変換し、この電気信号の特徴を利
用した場合であるが、これ以外に第6図に示すようにハ
ンマー10のヘッドに圧電形の加速度センサー17を取
付け、この加速度センサー17より得られた打撃時の加
速度波形を利用することも可能である。即ち、上記によ
れば、ゆるみのないローターバーを打撃した時の加速度
波形は第7図のように得られ、ゆるみのある0 −ター
バーを打撃したときの加速度波形は第8図のように得ら
れた。第7図は第3図と第8図は第4図と各々はぼ類似
の波形であり、従ってこの加速度波形より上述した(A
MA/ΔT)をめ、これをローターバーや櫟のゆるみ具
合の定量的評価に使用することができ、上述した力の波
形を利用する場合と全く同様にゆるみ具合を測定するこ
とができる。
次に以上の様な測定方法を実現する為のローターバー及
び書等の結合部材ゆるみ測定装置について説明する。
第9図は打撃状態を検出するセンサーとして力検出セン
サー11を用いた場合の測定装置の構成例を示すもので
ある。第9図に於てハンマーに具備された力検出センサ
ー11からの力信号は、ケーブル12によって導かれ入
力コネクター18を介して増幅器19に入力され、ここ
で以後の信号処理に必要なように増幅される。更に不要
な低周波成分及び高周波成分がバンドパスフィルター2
1によって除去される。
また、上記信号ライン中には、入力信号が適切か否かを
モニターすることが出来る様に波形モニター用外部出力
端子22及び過大な打撃による過大入力を警報するオー
バーロードランプ20等が設けられている。一方比較器
23は、バンドパスフィルター21からトリガーレベル
を越えた力信号が入力されたときに高速デジタルメモリ
−25ヘトリガー信号を送る。高速デジタルメモリー2
5は、このトリガー信号を受けて予め設定されゝたサン
プリング時間とサンプリング数で上記信号をAD変化し
記憶する。この記憶が終了すると演算器(マイクロコン
ピュータ−等)26へこれらのデーターを転送する。演
算器26では得られたデーターより前述した(FMAX
/ΔT)を演算し、この演算結果を予め定めて記憶して
おいたゆるみの良否の判定基準値と比較判定し、その判
定結果を表示ランプ27に示すと共に(FM A X 
/Δ丁)を表示器28に表示する。更に、場合によって
はこれらの大きさと判定の結果をプリンター29に出力
する。その後、演算器26は高速デジタルメモリー25
にリセット信号を送り、このリセット信号によって高速
デジタルメモリー25に記憶されているデーターは消去
され、再び比較器23からのトリガー信号待ちの状態と
なって待機する。尚、ここで得られた(FMAX/Δ丁
)は数回分のデーターより平均値をめることによって、
よりバラツキの少ない値とすることも可能である。第1
0図は、ゆるみ検出装置の他の構成例を示すものでつま
り第9図の力検出センサー11の代りに前述した加速度
センサー17を用いた場合のものである。
上述の様に本実施例によれば、回転電機のローターバー
7や楔16のゆるみ具合を定量的に評価できることによ
りこれによって適切な保全、補修が可能となりローター
バー7の折損や楔ゆるみからくるコイルの絶縁破壊等の
大事故を未然に防止することが可能となる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、結合部材をハンマー
で打撃したときにハンマーに具備した打撃状態を電気信
号に変換して検出する力検出センサーあるいは加速度セ
ンサーより得られる電気信号の最大値(FM A X又
はAMAX)とトリガーレベルから最大値を経由して再
びトリガーレベル迄の時間(ΔT)との比(FMAX/
Δ丁又はAMAX/Δ丁)を演算し、この演算結果を表
示するようにしたので、上記結合部材のゆるみ具合を容
易に判定することを可能としたゆるみ測定方法及びその
装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のゆるみ測定方法を適用するカゴ形誘導
電動機の回転子を示す断面図、第゛2図はローターバー
の打撃方法とハンマー及び力検出方法を説明する為の概
要図、第3図及び第4図は夫々ローターバーを打撃した
時得られる力を示す波形図、第5図は本発明のゆるみ測
定方法を適用する直流電動機の回転子のスロットを示す
構成図、第6図は加速度センサーを具備したハンマーを
示す構成図、第7図及び第8図は夫々ローターバーを打
撃した時得られる加速度を示す波形図、第9図及び第1
0図は夫々本発明によるゆるみ測定装置の実施例を示す
ブロック図である。 1・・・回転軸、2・・・リブ、3a、3b、3c・・
・積層鉄心、4a 、 4t+・・・内側間隔片、5・
・・外側間隔片、6・・・ローター鉄心押え板、7・・
・ローターバー、8・・・短絡環、9・・・保持環、1
o・・・ハンマー、11・・・力検出センサー、12・
・・ケーブル、13・・・打撃の方向、14・・・鉄心
、15・・・コイル、16・・・梗、17・・・加速度
センサー、1日・・・入力コネクター、19・・・増幅
器、2o・・・オーバーロードランプ、27・・・バン
ドパスフィルター、22・・・外部端子、23・・・比
較器、24・・・トリガーレベル設定器、25・・・高
速デジタルメモリー、26・・・演算器、27・・・表
示ランプ、28・・・表示器、29・・・プリンター。 第1図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)打撃状態を電気信号に変換して検出するセンサー
    を備えたハンマーにより結合部材を打撃したときに上記
    センサーから得られる電気信号波形についてその打撃力
    の最大値FM A Xと所定レベルから最大値を経由し
    再び上記所定レベルになる迄の時間6丁との比(FMA
    “×/ΔT)により上記結合部材のゆるみを定量的に測
    定することを特徴とするゆるみ測定方法。 (2打撃状態を電気信号に変換して検出するセンサーを
    備えたハンマーと、このハンマーにより結合部材を打撃
    したときに上記センサーからの電気信号゛を基にこれの
    最大値FMAXと所定レベルから最大値を経由し再び上
    記所定レベルになる迄の時間ΔTとの比(FMA、x/
    Δ丁)を演算しこの演算結果と予じめ定められた良否の
    判定基準値とを比較する演算手段と、上記演算結果及び
    比較結果を表示する表示手段とを具備してなることを特
    徴とするゆるみ測定装置。 (3打撃状態を検出するセンサーとしては、圧電形の力
    センサー又は圧電形の加速度センサーを用いるようにし
    たことを特徴とする特許諸本や範
JP59117773A 1984-06-08 1984-06-08 ゆるみ測定方法及びその装置 Pending JPS60260852A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0351430A1 (en) * 1986-08-28 1990-01-24 Mitsui Engineering and Shipbuilding Co, Ltd. Impact-type apparatus for inspecting structures
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