RU2224223C1 - Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement - Google Patents

Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement Download PDF

Info

Publication number
RU2224223C1
RU2224223C1 RU2002123956/11A RU2002123956A RU2224223C1 RU 2224223 C1 RU2224223 C1 RU 2224223C1 RU 2002123956/11 A RU2002123956/11 A RU 2002123956/11A RU 2002123956 A RU2002123956 A RU 2002123956A RU 2224223 C1 RU2224223 C1 RU 2224223C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
digital
adjustable
vibration
Prior art date
Application number
RU2002123956/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002123956A (en
Inventor
Ярослав Владимирович Басинюк (BY)
Ярослав Владимирович Басинюк
Original Assignee
Институт надежности машин НАН Беларуси
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт надежности машин НАН Беларуси filed Critical Институт надежности машин НАН Беларуси
Priority to RU2002123956/11A priority Critical patent/RU2224223C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2224223C1 publication Critical patent/RU2224223C1/en
Publication of RU2002123956A publication Critical patent/RU2002123956A/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: parts of machines, vibration-acoustic diagnostics of transmissions in machines used in mechanical engineering, metal-working, machine-building, aviation and some more industries by engagement. SUBSTANCE: gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement includes at least one channel for isolation of measurement information containing path of test of vibration-acoustic signal and path of test of rotational speed, programmable computer, indicator and recorder which corresponding inputs are coupled to outputs of programmable computer. Channel of isolation of measurement information is added with path forming electric signal incorporating digital-to-analog converter coupled to programmable computer, program-controlled resonance circuit coupled to digital- to- analog converter and controller, adjustable amplifier coupled to digital-to- analog converter and path of test of vibration-acoustic signal. EFFECT: widened potential of analysis of time realization of processes of vibration recorded with simultaneous diagnostic information reading, increased efficiency of diagnostics of transmissions by engagement. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, преимущественно к области диагностики передач зацеплением, работающих с динамически изменяющимися моментами нагружения и частотами вращения. The invention relates to the field of measuring equipment, mainly to the field of diagnostics of gears gearing, working with dynamically changing moments of loading and rotational speeds.

Известно устройство для виброакустической диагностики передач зацеплением (патент RU 2125248, кл. G 01 Н 17/00, опубл. 1997), содержащее каналы выделения измерительной информации, состоящие из последовательно соединенных предварительного усилителя, регулируемого полосового фильтра, дополнительного усилителя с автоматической регулировкой усиления и блока распознавания сигналов; блок формирования импульса, коммутатор, индикатор, программируемый вычислитель, регистрирующее устройство и блок команд. A device for vibro-acoustic diagnostics of gearing gearing (patent RU 2125248, class G 01 H 17/00, publ. 1997), comprising channels for measuring measurement information, consisting of a series-connected pre-amplifier, an adjustable band-pass filter, an additional amplifier with automatic gain control and signal recognition unit; pulse forming unit, switch, indicator, programmable calculator, recording device and command unit.

Известное устройство в основном ориентировано на анализ акустических характеристик механизмов циклического действия - двигателей внутреннего сгорания. The known device is mainly focused on the analysis of the acoustic characteristics of the mechanisms of cyclic action - internal combustion engines.

Его использование для диагностирования передач зацеплением, работающих с динамически изменяющимися моментами нагружения и частотами вращения, оказывается недостаточно эффективным, так как возможности расширенного анализа контролируемых параметров на основе их сканирования узкополосными фильтрами с различной полосой пропускания оказываются весьма ограниченными из-за достаточно большой длительности этого процесса и весьма быстрых изменениях режимов функционирования диагностируемого объекта. Достоверность и информативность полученных результатов, особенно при использовании в качестве диагностических признаков информации, полученной при обработке временных реализаций, зафиксированных в процессе взаимодействия зубчатых колес за время, кратное их полным оборотам, и при повороте на угловой шаг их отдельных пар зубьев, резко снижается. Its use to diagnose gearing gears operating with dynamically changing loading moments and rotational speeds is not effective enough, since the possibilities for an extended analysis of controlled parameters based on their scanning by narrow-band filters with different passband are very limited due to the rather long duration of this process and very rapid changes in the functioning modes of the diagnosed object. The reliability and informativeness of the results obtained, especially when using information obtained as a diagnostic feature during processing of temporary implementations recorded during the interaction of gears in a time multiple of their full revolutions, and when they rotate their individual tooth pairs at an angular pitch, decreases sharply.

Из известных наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для диагностики передач зацеплением (свидетельство на полезную модель RU 20964, кл. G 01 Н 17/00, опубл. 2002), включающее по меньшей мере один канал выделения измерительной информации, содержащий тракт контроля виброакустического сигнала, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя виброкустического сигнала, первого регулируемого усилителя, регулируемого полосового фильтра и первого аналого-цифрового преобразователя, тракт контроля частоты вращения, состоящий из последовательно соединенных датчика частоты вращения, второго регулируемого усилителя и второго аналого-цифрового преобразователя, и контроллер; программируемый вычислитель, индикатор и регистрирующее устройство, соответствующие входы которых связаны с соответствующими выходами программируемого вычислителя. Of the known closest in technical essence to the proposed device is a gear diagnostic device for gearing (certificate for utility model RU 20964, class G 01 H 17/00, publ. 2002), including at least one channel for extracting measurement information containing a control path a vibroacoustic signal, consisting of a series-connected primary transducer of a vibroacoustic signal, a first adjustable amplifier, an adjustable band-pass filter and a first analog-to-digital converter, a path Proportion speed, consisting of serially connected speed sensor, a second controlled amplifier and the second analog-to-digital converter and a controller; programmable calculator, indicator and recording device, the corresponding inputs of which are connected with the corresponding outputs of the programmable calculator.

Устройство ориентировано на анализ виброакустических характеристик передач зацеплением в основном при стендовых испытаниях или в условиях эксплуатации на стационарных режимах работы диагностируемого объекта. При его использовании для диагностирования передач зацеплением, работающих с динамически изменяющимися моментами нагружения и частотами вращения, возможности расширенного анализа контролируемых параметров на основе их сканирования узкополосными фильтрами с различной полосой пропускания оказываются весьма ограниченными из-за достаточно большой длительности этого процесса при весьма быстрых изменениях режимов функционирования диагностируемого объекта, что снижает достоверность полученных результатов и эффективность диагностирования, в особенности при использовании в качестве диагностических признаков информации, полученной при обработке временных реализаций, зафиксированных в процессе взаимодействия зубчатых колес за время, кратное их полным оборотам, и при повороте на угловой шаг их отдельных пар зубьев. The device is focused on the analysis of vibro-acoustic characteristics of gears by gearing mainly during bench tests or under operating conditions at stationary operating modes of the diagnosed object. When it is used to diagnose gear transmissions operating with dynamically changing loading moments and rotational speeds, the possibilities for an extended analysis of the controlled parameters based on their scanning by narrow-band filters with different bandwidths are very limited due to the rather long duration of this process with very rapid changes in operating modes diagnosed object, which reduces the reliability of the results and the effectiveness of the diagnostics Bani, especially when used as a diagnostic sign information obtained in the processing time realizations, fixed during the interaction of toothed wheels during a multiple of full turns, and in rotation on the angular pitch of the individual pairs of teeth.

Задачей изобретения является повышение эффективности диагностирования передач зацеплением, работающих при динамически изменяющихся режимах функционирования. The objective of the invention is to increase the efficiency of diagnosing gears gearing operating under dynamically changing modes of operation.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для виброакустической диагностики передач зацеплением, включающее по меньшей мере один канал выделения измерительной информации, содержащий измерительный тракт контроля виброакустического сигнала, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя виброакустического сигнала, первого регулируемого усилителя, регулируемого полосового фильтра и первого аналого-цифрового преобразователя, измерительный тракт контроля частоты вращения, состоящий из последовательно соединенных датчика частоты вращения, второго регулируемого усилителя и второго аналого-цифрового преобразователя, и контроллер; программируемый вычислитель, индикатор и регистрирующее устройство, входы которых связаны с соответствующими выходами программируемого вычислителя, согласно техническому решению в каждый канал выделения измерительной информации введен дополнительный тракт формирования электрического сигнала, включающий цифроаналоговый преобразователь, программно-управляемый избирательный фильтр на основе резонансных цепей и третий регулируемый усилитель, при этом цифроаналоговый преобразователь связан входом и первым выходом с соответствующими выходом и входом программируемого вычислителя, вторым выходом цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей, третьим выходом цифроаналоговый преобразователь связан с первый входом третьего регулируемого усилителя, второй вход последнего связан с выходом программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей, третий вход третьего регулируемого усилителя связан с соответствующим выходом контроллера, первый выход третьего регулируемого усилителя связан с соответствующим входом первого аналого-цифрового преобразователя, второй выход третьего регулируемого усилителя связан с соответствующим входом регулируемого полосового фильтра, второй вход программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей связан с соответствующим выходом контроллера. The solution to this problem is achieved by the fact that in a device for vibro-acoustic diagnostics of gears by gearing, comprising at least one channel for extracting measurement information, comprising a measuring path for controlling a vibro-acoustic signal, consisting of a series-connected primary transducer of a vibro-acoustic signal, a first adjustable amplifier, an adjustable band-pass filter, and a first analog-to-digital converter, measuring path for speed control, consisting of after well-connected speed sensor, a second adjustable amplifier and a second analog-to-digital converter, and a controller; programmable calculator, indicator and recording device, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the programmable calculator, according to the technical solution, an additional path for generating an electrical signal, including a digital-to-analog converter, a program-controlled selective filter based on resonant circuits and a third adjustable amplifier, is introduced into each channel for extracting measurement information , while the digital-to-analog converter is connected by an input and a first output with the corresponding the output and the input of the programmable computer, the second output of the digital-to-analog converter is connected to the first input of the program-controlled selective filter based on resonant circuits, the third output of the digital-to-analog converter is connected to the first input of the third adjustable amplifier, the second input of the last is connected to the output of the program-controlled selective filter based on resonant circuits, the third input of the third adjustable amplifier is connected to the corresponding output of the controller, the first output of the third re uliruemogo amplifier connected to the corresponding input of the first analog-to-digital converter, a second output of the third adjustable amplifier coupled to a corresponding input of the adjustable bandpass filter, a second input of program-controlled selective filter on the basis of resonant circuits is associated with a corresponding output of the controller.

Повышение эффективности диагностирования передач зацеплением, работающих при динамически изменяющихся режимах функционирования, достигается за счет следующего. Improving the efficiency of diagnosing gearing gearing operating under dynamically changing modes of operation is achieved due to the following.

Использование предлагаемого технического решения позволяет разделить во времени процессы съема диагностической информации и ее предварительной обработки сканированием узкополосным фильтром. Сканирование зафиксированного на программируемом вычислителе сигнала осуществляется при его многократном воспроизведении трактом формирования электрического сигнала. Это обеспечивает получение необходимого для комплексного анализа числа временных реализаций, зафиксированных в процессе взаимодействия зубчатых колес за время, кратное их полным оборотам и при повороте на угловой шаг отдельных пар зубьев. При этом анализируются данные, полученные на одном скоростном и нагрузочном режиме функционирования диагностируемого объекта. Их результаты сопоставимы, что позволяет существенно повысить точность, информативность и достоверность полученных данных. Using the proposed technical solution allows us to separate in time the processes of removal of diagnostic information and its preliminary processing by scanning with a narrow-band filter. Scanning a signal fixed on a programmable computer is carried out when it is repeatedly reproduced by the electric signal generation path. This provides the necessary for a comprehensive analysis of the number of temporary realizations recorded in the process of interaction of the gears in a time multiple of their full revolutions and when turning individual angles of teeth on an angular pitch. In this case, the data obtained at one speed and load mode of functioning of the diagnosed object is analyzed. Their results are comparable, which can significantly improve the accuracy, information content and reliability of the data.

Введение в тракт программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей, например полосового фильтра со сложной отрицательной обратной связью (см., например, Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. - Мир, 1982, 512 с., ил., с. 214, рис. 13.27), обеспечивает выявление информативных, но маломощных компонентов исходного сигнала, зафиксированного в определенном динамическом диапазоне, определяемом в данном случае наиболее мощной компонентой. Достоинством приведенного варианта фильтра является возможность изменения частоты варьированием величиной только одного сопротивления, что создает определенные удобства при создании средств управления и программного обеспечения. Introduction to the path of a program-controlled selective filter based on resonant circuits, for example, a band-pass filter with complex negative feedback (see, for example, Titze U., Schenk K. Semiconductor circuitry: Reference manual. Translated from German - Mir, 1982, 512 s., Ill., P. 214, Fig. 13.27), provides the identification of informative, but low-power components of the original signal, recorded in a certain dynamic range, which is determined in this case by the most powerful component. The advantage of this filter option is the ability to change the frequency by varying the value of only one resistance, which creates certain conveniences when creating controls and software.

На фиг. 1 показано устройство для виброакустической диагностики передач зацеплением. In FIG. 1 shows a device for vibro-acoustic diagnostics of gears gearing.

На фиг. 2 показан пример исполнения программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей. In FIG. 2 shows an example of a software-controlled selective filter based on resonant circuits.

На фиг. 3 показан пример исполнения модуля управления программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей. In FIG. Figure 3 shows an example of a control module of a software-controlled selective filter based on resonant circuits.

Устройство состоит (фиг.1) из канала выделения измерительной информации 1, программируемого вычислителя 2, регистрирующего устройства 3, вход которого связан с первым выходом программно-регулируемого вычислителя 2 и индикатора 4, вход которого связан со вторым выходом программируемого вычислителя 2. The device consists (Fig. 1) of a channel for extracting measurement information 1, a programmable calculator 2, a recording device 3, the input of which is connected to the first output of a program-controlled calculator 2 and an indicator 4, the input of which is connected to the second output of the programmable calculator 2.

Канал выделения измерительной информации 1 включает:
- измерительный тракт контроля виброакустического сигнала, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя виброакустического сигнала 5, первого регулируемого усилителя 6, первый вход которого связан с выходом первичного преобразователя виброакустического сигнала 5, регулируемого полосового фильтра 7, первый вход которого связан с выходом первого регулируемого усилителя 6, первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8, первый вход которого связан с выходом регулируемого полосового фильтра 7;
- измерительный тракт для контроля частоты вращения, состоящий из последовательно соединенных датчика частоты вращения 9, второго регулируемого усилителя 10, первый вход которого связан с выходом датчика частоты вращения 9, второго АЦП 11, первый вход которого связан с выходом второго регулируемого усилителя 10;
- тракт формирования электрического сигнала, включающий цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 12, вход которого и первый выход связаны с соответствующими третьим выходом и первым входом программируемого вычислителя 2, программно-управляемый избирательный фильтр на основе резонансных цепей 13, первый вход которого связан со вторым выходом ЦАП 12, третий регулируемый усилитель 14, первый вход которого связан с третьим выходом ЦАП 12, второй вход третьего регулируемого усилителя 14 связан с выходом программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей 13, первый выход третьего регулируемого усилителя 14 связан с третьим входом первого АЦП 8, второй выход регулируемого усилителя 14 связан с третьим входом регулируемого полосового фильтра 7;
- контроллера 15, первый вход и первый выход которого связан с соответствующими четвертым выходом и вторым входом программируемого вычислителя 2, второй и третий входы контроллера 15 связаны с ответными выходами первого АЦП 8 и второго АЦП 11, второй выход контроллера 15 связан со вторым входом первого регулируемого усилителя 6, третий выход контроллера 15 связан со вторым входом второго регулируемого усилителя 10, четвертый выход контроллера 15 связан с третьим входом третьего регулируемого усилителя 14, пятый выход контроллера 15 связан с третьим входом регулируемого полосового фильтра 7, шестой выход контроллера 15 связан с третьим входом первого АЦП 8, седьмой выход контроллера 15 связан со вторым входом второго АЦП 11, восьмой выход контроллера 15 связан со вторым входом программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей 13.
The channel for the allocation of measurement information 1 includes:
- a measuring path for controlling the vibro-acoustic signal, consisting of series-connected primary transducer of the vibro-acoustic signal 5, the first adjustable amplifier 6, the first input of which is connected to the output of the primary transducer of the vibro-acoustic signal 5, adjustable band-pass filter 7, the first input of which is connected to the output of the first adjustable amplifier 6, the first analog-to-digital converter (ADC) 8, the first input of which is connected to the output of the adjustable band-pass filter 7;
- a measuring path for monitoring the speed, consisting of series-connected speed sensor 9, a second adjustable amplifier 10, the first input of which is connected to the output of the speed sensor 9, the second ADC 11, the first input of which is connected to the output of the second adjustable amplifier 10;
- a path for generating an electrical signal, including a digital-to-analog converter (DAC) 12, the input of which and the first output are connected to the corresponding third output and the first input of programmable calculator 2, a program-controlled selective filter based on resonant circuits 13, the first input of which is connected to the second the output of the DAC 12, the third adjustable amplifier 14, the first input of which is connected to the third output of the DAC 12, the second input of the third adjustable amplifier 14 is connected to the output of a program-controlled selective filter and on the basis of resonant circuits 13, the first output of the third adjustable amplifier 14 is connected to a third input of the first ADC 8, the second output of adjustable amplifier 14 is connected to a third input of the adjustable bandpass filter 7;
- the controller 15, the first input and the first output of which is connected with the corresponding fourth output and the second input of the programmable computer 2, the second and third inputs of the controller 15 are connected with the response outputs of the first ADC 8 and the second ADC 11, the second output of the controller 15 is connected with the second input of the first adjustable amplifier 6, the third output of controller 15 is connected to the second input of the second adjustable amplifier 10, the fourth output of controller 15 is connected to the third input of the third adjustable amplifier 14, the fifth output of controller 15 is connected to the third input controlled bandpass filter 7, the sixth output controller 15 is connected to a third input of the first ADC 8, the seventh output controller 15 is connected to a second input of the second ADC 11, the eighth output controller 15 is connected to a second input of program-controlled selective filter on the basis of resonant circuits 13.

Программно-управляемый избирательный фильтр на основе резонансных цепей 15 (фиг.2) состоит из усилительного звена 16, частотно-зависимого звена 17 с управляемой передаточной функцией на основе RC-цепи и модуля управления 18. Выход усилительного звена 16 связан со вторым входом третьего регулируемого усилителя 14, первый вход частотно-зависимого звена 17 связан со вторым выходом ЦАП 12, выход частотно-зависимого звена 17 связан со вторым входом третьего регулируемого усилителя 14 и выходом усилительного звена 16. Вход модуля управления 18 связан с восьмым выходом контроллера 15. Выход модуля управления 18 связан со вторым выходом частотно-зависимого звена 17 и через него с переменным резистором R3 частотно-зависимого звена 17. A program-controlled selective filter based on resonant circuits 15 (Fig. 2) consists of an amplifying link 16, a frequency-dependent link 17 with a controlled transfer function based on an RC circuit and a control module 18. The output of the amplifying link 16 is connected to the second input of the third adjustable amplifier 14, the first input of the frequency-dependent link 17 is connected to the second output of the DAC 12, the output of the frequency-dependent link 17 is connected to the second input of the third adjustable amplifier 14 and the output of the amplifier link 16. The input of the control module 18 is connected to eight the output of the controller 15. The output of the control module 18 is connected to the second output of the frequency-dependent link 17 and through it with a variable resistor R3 of the frequency-dependent link 17.

Модуль управления может быть выполнен по схеме, показанной на фиг.3. The control module may be performed according to the circuit shown in figure 3.

Он состоит из задатчика 19 режимов изменения частоты, вход которого связан с восьмым выходом контроллера 15, формирователя управляющих сигналов 20, первый вход которого связан с выходом задатчика режимов 19, генератора частот 21, счетчика-преобразователя 22, первая группа входов и первый выход которого связаны с соответствующими выходами и вторым входом счетчика-преобразователя 20, второй вход счетчика-преобразователя 22 связан с выходом генератора часто 21, второго ЦАП 23, двенадцатиразрядный вход которого связан со вторым выходом счетчика-преобразователя 22, буферусилителя 24, вход которого связан с выходом второго ЦАП 23, преобразователя 25 широтно-импульсного моделированного (ШИМ) сигнала, вход которого связан с выходом буферусилителя 24. Выход преобразователя 25 связан со вторым входом частотно-зависимого звена 17 и через него связанным с переменным резистором R3. It consists of a setter 19 of frequency changing modes, the input of which is connected to the eighth output of the controller 15, a driver of control signals 20, the first input of which is connected to the output of the setter 19, a frequency generator 21, a counter-converter 22, the first group of inputs and the first output of which are connected with corresponding outputs and the second input of the counter-converter 20, the second input of the counter-converter 22 is connected to the output of the generator often 21, the second DAC 23, the twelve-bit input of which is connected to the second output of the counter-pre a developer 22, a buffer amplifier 24, the input of which is connected to the output of the second DAC 23, a pulse-width simulated (PWM) converter 25, the input of which is connected to the output of the buffer amplifier 24. The output of the converter 25 is connected to the second input of the frequency-dependent link 17 and connected through it with variable resistor R3.

Устройство может быть снабжено одним, двумя и большим числом каналов выделения измерительной информации, идентичных каналу 1. The device can be equipped with one, two and a large number of channels for the allocation of measurement information identical to channel 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При диагностировании передачи зацепления, работающей при динамически изменяющихся режимах функционирования, электрический аналоговый сигнал, снимаемый в течение минимально возможного интервала времени (времени 2-3 оборотов выходного вала) с первичного преобразователя виброакустических сигналов 5 канала выделения измерительной информации 1, поступает в первый регулируемый усилитель 6, где усиливается до заданного уровня (определение требуемого уровня усиления осуществляется с использованием программируемого вычислителя 2), отфильтровывается регулируемым (от контроллера 15) полосовым фильтром 7, настроенным на полосу пропускания, охватывающую весь возможный Δf диапазон наиболее информативных частот диагностирования fmin≤Δf≤fmax, где fmin - низшая информативная частота диагностирования, fmax - наибольшая из информативных частот диагностирования. Затем усиленный аналоговый сигнал поступает на первый АЦП 8, где преобразовывается в цифровой вид и передаются на контроллер 15, откуда через соответствующий интерфейсный блок (не показан) поступает в программируемый вычислитель 2, где формируется в виде файла данных с привязкой к реальному масштабу времени.When diagnosing a gear transmission operating under dynamically changing operating modes, an electrical analog signal recorded during the shortest possible time interval (time 2-3 revolutions of the output shaft) from the primary transducer of vibroacoustic signals 5 of the channel for measuring measurement 1 is fed to the first adjustable amplifier 6 , where it is amplified to a predetermined level (the determination of the required gain level is carried out using programmable calculator 2), by filter is selected by an adjustable (from controller 15) bandpass filter 7 tuned to a passband that covers the entire possible Δf range of the most informative diagnostic frequencies f min ≤Δf≤f max , where f min is the lowest informative diagnostic frequency, f max is the largest of the informative diagnostic frequencies . Then the amplified analog signal is fed to the first ADC 8, where it is converted to digital form and transmitted to the controller 15, from where it is supplied to the programmable computer 2 through the corresponding interface unit (not shown), where it is formed as a data file with reference to the real time scale.

Одновременно с этим в измерительный тракт контроля частоты вращения с датчика частоты вращения 9 аналоговый электрический сигнал поступает на второй усилитель 10, где усиливается до заданного уровня и передается на второй АЦП 11, посредством которого преобразуется в цифровой вид, передается на котроллер 15 и через него на программируемый вычислитель 2, где фиксируется в виде файла данных. At the same time, an analog electrical signal is fed to the second amplifier 10 in the measuring path for monitoring the speed from the speed sensor 9, where it is amplified to a predetermined level and transmitted to the second ADC 11, by means of which it is converted to digital form, transmitted to the controller 15 and through it to programmable calculator 2, where it is fixed as a data file.

С помощью контроллера 15 осуществляется управление процессом съема и предварительной обработки диагностических данных. Using the controller 15 controls the process of removal and preliminary processing of diagnostic data.

После завершения формирования файла исходных данных с помощью тракта формирования электрического сигнала от программируемого вычислителя 2 исходный виброакустический сигнал, зафиксированный в цифровом виде на программируемом вычислителе 2, поступает на ЦАП 12 и посредством управления от программируемого вычислителя 2 преобразуется в электрический аналоговый электрический сигнал, который усиливается третьим регулируемым усилителем 14, фильтруется регулируемым полосовым фильтром 7, перестроенным посредством контроллера 15 и программируемого усилителя 2 на требуемую полосу пропускания, позволяющую выделить необходимую информативную составляющую спектра. Отфильтрованный фильтром 7 сигнал поступает на первый АЦП 8, где преобразуется в цифровой вид, передается на контроллер 15 и через него - на программируемый вычислитель 2, где фиксируется в виде файла данных с временной реализацией рассматриваемого процесса в заданной полосе пропускания. After completion of the formation of the source data file using the electric signal generating path from programmable calculator 2, the initial vibroacoustic signal recorded in digital form on programmable calculator 2 is fed to the DAC 12 and, through control from programmable calculator 2, it is converted into an electrical analog electric signal, which is amplified by a third adjustable amplifier 14, is filtered by an adjustable band-pass filter 7, rebuilt by the controller 15 and the program uemogo amplifier 2 in the desired bandwidth, enabling to allocate the necessary informative component spectrum. The signal filtered by the filter 7 is fed to the first ADC 8, where it is converted to digital form, transmitted to the controller 15 and through it to the programmable calculator 2, where it is recorded as a data file with a temporary implementation of the process in question for a given bandwidth.

При необходимости исходный виброакустический сигнал многократно воспроизводится программируемым вычислителем 2 и ЦАП 12, усиливается третьим регулируемым усилителем 14 и фильтруется регулируемым полосовым фильтром 7, что обеспечивает его "сканирование" по частоте фильтрами с различной шириной полосы пропускания без каких-либо ограничений по времени и на абсолютно идентичных режимах функционирования диагностируемого объекта, что существенно расширяет возможности анализа. If necessary, the initial vibro-acoustic signal is repeatedly reproduced by programmable calculator 2 and DAC 12, amplified by a third adjustable amplifier 14 and filtered by an adjustable band-pass filter 7, which ensures its “scanning” in frequency by filters with different bandwidths without any time limits and absolutely identical modes of functioning of the diagnosed object, which significantly expands the possibilities of analysis.

При сложности выделения "слабых" по амплитуде, но информативных с позиций диагностирования частот сигналов используется программно-управляемый избирательный фильтр на основе резонансных цепей 13, который позволяет за счет управления от программируемого вычислителя 2 через контроллер 15 настроить резонансный контур на требуемую конкретную частоту f0, выделить ее из общего спектра, усилить третьим регулируемым усилителем 14, преобразовать в цифровой вид первым АЦП 8 и через контроллер 15 передать на программируемый вычислитель 2 с формированием на нем файла данных с временной реализации колебаний на анализируемой частоте. Это также расширяет возможности анализа диагностируемого сигнала.If it is difficult to distinguish “weak” in amplitude, but informative from the point of view of diagnosing, frequencies of the signals, a program-controlled selective filter based on resonant circuits 13 is used, which allows tuning the resonant circuit to the required specific frequency f 0 due to control from programmable calculator 2 through controller 15, distinguish it from the general spectrum, amplify it with a third adjustable amplifier 14, convert it into digital form by the first ADC 8 and transfer it via a controller 15 to a programmable calculator 2 with by clicking on it with a data file from the temporary realization of oscillations at the analyzed frequency. It also enhances the analysis of the diagnosed signal.

В целом анализ диагностических данных осуществляется с учетом реального масштаба времени и частот вращения зубчатых колес диагностируемой передачи. In general, the analysis of diagnostic data is carried out taking into account the real time scale and frequency of rotation of the gears of the diagnosed transmission.

При выявлении в процессе анализа диагностических данных необходимости изменения алгоритма обработки исходного сигнала использование предлагаемого устройства позволяет это сделать без повторного съема контролируемых параметров. If you identify during the analysis of diagnostic data the need to change the algorithm for processing the original signal, the use of the proposed device allows you to do this without re-taking the controlled parameters.

После комплексной обработки диагностической информации в программируемом вычислителе 2 она представляется в удобном для потребителя виде на индикаторе 4 и фиксируется в регистрирующем устройстве 3. After complex processing of diagnostic information in programmable calculator 2, it is presented in a convenient form for the consumer on indicator 4 and is recorded in the recording device 3.

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве дополнительного тракта формирования электрического сигнала с программно-управляемым избирательным фильтром на основе резонансных цепей позволяет существенно расширить возможности анализа временных реализаций процессов колебаний, зафиксированных при одновременном съеме диагностической информации, и на этой основе существенно повысить эффективность диагностирования передач зацеплением. Thus, the use in the proposed device of an additional path for generating an electric signal with a program-controlled selective filter based on resonant circuits can significantly expand the analysis of temporal realizations of oscillation processes recorded during the simultaneous removal of diagnostic information, and on this basis, significantly increase the efficiency of gear transmission diagnostics by gearing.

Claims (1)

Устройство для виброакустической диагностики передач зацеплением, включающее по меньшей мере один канал выделения измерительной информации, содержащий измерительный тракт контроля виброакустического сигнала, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя виброакустического сигнала, первого регулируемого усилителя, регулируемого полосового фильтра и первого аналого-цифрового преобразователя, измерительный тракт контроля частоты вращения, состоящий из последовательно соединенных датчика частоты вращения, второго регулируемого усилителя и второго аналого-цифрового преобразователя, и контроллер; программируемый вычислитель, индикатор и регистрирующее устройство, входы которых связаны с соответствующими выходами программируемого вычислителя, отличающееся тем, что в каждый канал выделения измерительной информации введен дополнительный тракт формирования электрического сигнала, включающий цифроаналоговый преобразователь, программно-управляемый избирательный фильтр на основе резонансных цепей и третий регулируемый усилитель, при этом цифроаналоговый преобразователь связан входом и первым выходом с соответствующими выходом и входом программируемого вычислителя, вторым выходом цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей, третьим выходом цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом третьего регулируемого усилителя, второй вход последнего связан с выходом программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей, третий вход третьего регулируемого усилителя связан с соответствующим выходом контроллера, первый выход третьего регулируемого усилителя связан с соответствующим входом первого аналого-цифрового преобразователя, второй выход третьего регулируемого усилителя связан с соответствующим входом регулируемого полосового фильтра, второй вход программно-управляемого избирательного фильтра на основе резонансных цепей связан с соответствующим выходом контроллера.Device for vibro-acoustic diagnostics of gear transmissions, comprising at least one channel for extracting measurement information, comprising a measuring path for controlling a vibro-acoustic signal, consisting of a series-connected primary transducer of a vibro-acoustic signal, a first adjustable amplifier, an adjustable band-pass filter, and a first analog-to-digital converter, a measuring control path speed, consisting of a series-connected speed sensor, in a second adjustable amplifier and a second analog-to-digital converter, and a controller; programmable calculator, indicator and recording device, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the programmable calculator, characterized in that in each channel for extracting measurement information an additional path for generating an electrical signal is introduced, including a digital-to-analog converter, a program-controlled selective filter based on resonant circuits and a third adjustable an amplifier, while the digital-to-analog converter is connected by an input and a first output to the corresponding outputs m and the input of a programmable computer, the second output of the digital-to-analog converter is connected to the first input of a program-controlled selective filter based on resonant circuits, the third output of a digital-to-analog converter is connected to the first input of a third adjustable amplifier, the second input of the last is connected to the output of a program-controlled selective filter based on resonant circuits, the third input of the third adjustable amplifier is connected to the corresponding output of the controller, the first output of the third is adjustable the first amplifier is connected to the corresponding input of the first analog-to-digital converter, the second output of the third adjustable amplifier is connected to the corresponding input of the adjustable band-pass filter, the second input of the program-controlled selective filter based on resonant circuits is connected to the corresponding output of the controller.
RU2002123956/11A 2002-09-09 2002-09-09 Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement RU2224223C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123956/11A RU2224223C1 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123956/11A RU2224223C1 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2224223C1 true RU2224223C1 (en) 2004-02-20
RU2002123956A RU2002123956A (en) 2004-04-20

Family

ID=32173255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123956/11A RU2224223C1 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2224223C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092241A (en) * 2015-08-10 2015-11-25 昆明理工大学 Method and system for diagnosing local fault of gear
RU189446U1 (en) * 2019-01-29 2019-05-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") DEVICE TO CONTROL DYNAMIC LOADING PARAMETERS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092241A (en) * 2015-08-10 2015-11-25 昆明理工大学 Method and system for diagnosing local fault of gear
CN105092241B (en) * 2015-08-10 2018-10-02 昆明理工大学 A kind of gear local fault diagnosis method and system
RU189446U1 (en) * 2019-01-29 2019-05-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") DEVICE TO CONTROL DYNAMIC LOADING PARAMETERS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2224223C1 (en) Gear for vibration-acoustic diagnostics of transmissions by engagement
US5661659A (en) Instrumentation power supply and read unit for testing gearboxes through various speeds and gears
RU2289802C1 (en) Device for vibro-acoustic diagnostics of cyclically functioning objects
JP2596081B2 (en) Gear noise measuring device
CN110553723B (en) Vibration signal processing system and method
RU189050U1 (en) BUILT-IN DEVICE OF FUNCTIONAL DIAGNOSTICS OF VIBRATER AND BLOCKS OF SIGNAL TREATMENT
RU20963U1 (en) DEVICE FOR VIBROACOUSTIC DIAGNOSTICS OF TRANSMISSIONS BY CLUTCHING
RU131481U1 (en) DEVICE DIAGNOSTIC VIBRATION MEASUREMENT
RU2643696C1 (en) Method of vibration diagnostics of gas turbine engine gear reducer
RU20964U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DYNAMICALLY LOADED DRIVES
RU20962U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF TRANSMISSIONS WITH CLUTCH
RU139162U1 (en) DEVICE FOR INTELLECTUAL DIAGNOSIS OF THE MECHATRON OBJECT
CN101303575B (en) Intelligent type vibration aging controller with 15 operating keys
RU112405U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSTIC AND FORECASTING OF TECHNICAL CONDITION OF MOTION MODULE
SU1364941A1 (en) Method of diagnosis of technical condition of mechanisms
JPH03123825A (en) Vibrational spectrum analyzer for rotating machine
SU1640232A1 (en) Device for the vibro-acoustic diagnostics of batch-operated mechanisms
Amezquita-Sanchez et al. Determination of system frequencies in mechanical systems during shutdown transient
Begg et al. Gear fault transition and ideal torsional structural excitation
EP0671611A2 (en) Vibration monitoring apparatus with strobe trigger feature
RU2002113404A (en) Method for vibro-acoustic gear diagnosis of gearing
EP1403625A1 (en) Calibration generator with memory ( vibration measurement )
RU2068576C1 (en) Device for detection of frequency characteristics of units of dynamic systems
SU868408A1 (en) Method of diagnosis of mechanisms
SU721696A1 (en) Device for diagnosis of ball bearings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040910