SU1041871A1

SU1041871A1 - Antifriction bearing diagnostic device

Info

Publication number: SU1041871A1
Application number: SU823382050A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Зазнобин; Виктор Иванович Мишнев; Сергей Владимирович Половников; Геннадий Федорович Масалов
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1983-09-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, включающее по-, .следовательно соединенные вибропреобразователь , усилитель, фильтр. первый детектор, дискриминатор и первый счетчик, а также индикатор,о т л и ч а ю щ е б с тем, что, с целью повьииени точности диагностики, в него введены последовательно соединенные второй детектор и аттенюатор и последовательно соединенные преобразователь частоты вращени , второй счетчик, анализатор и дисплей, при этом выход фильтра соединен с входом второго детектора, а выход аттенюатора подключен к второму входу дискриминатора, второй выход преобразовател частоты вращени I соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого подключен к BTofiOMy входу анализатора, выход V второго детектора соединен с входом индикатора, а первый выход преобразовател частоты вращени соединен с третьим входом анализатора.DEVICE FOR DIAGNOSTICS OF BEARINGS OF ROLLING, which includes -, respectively, connected vibration transducer, amplifier, filter. the first detector, the discriminator and the first counter, as well as the indicator, are used so that, in order to improve the diagnostic accuracy, the second detector and attenuator connected in series and the second connected rotational frequency converter are introduced into it the counter, the analyzer and the display, with the output of the filter connected to the input of the second detector, and the output of the attenuator connected to the second input of the discriminator, the second output of the rotational frequency converter I connected to the second input of the first counter, orogo BTofiOMy connected to the analyzer input, the output V of the second detector is connected to input indicator, and a first output transducer is coupled to the rotational speed of the third input of the analyzer.

Description

Изобретение относитс к средствам неразрушающего контрол и предназначено дл определени дефектов на детал х подшипников качени . .The invention relates to non-destructive testing and is intended to identify defects in parts of rolling bearings. .

Известно устройство дл определени степени износа шарикоподаипников , содержащее последовательно включенные преобразователь, усилитель, фильтр и детектбр, канал измерени общего уровн сигнала и кангш измере ,ни ударных импульсов, входы которых подключены к выходу детектора 1 A device for determining the degree of wear of ball bearings is known, which contains a series-connected converter, amplifier, filter and detector, a channel for measuring the overall signal level and a kang measurement, or shock pulses, whose inputs are connected to the output of the detector 1

Недостатком этого устройства вл етс низка точность контрол изза того, что канал измерени общего уровн сигнала позвол ет измер ть , общий уровень шума, в том числе и уровень помех.A disadvantage of this device is the low accuracy of control, because the channel measuring the overall signal level can measure the overall noise level, including the noise level.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл диагностики подшипников качени , содержащее последовательно включенные вибропреобразователь, усилитель , фильтр и детектор, канал измерени общего уровн сигнала, канал измерени ударных импульсов, входэ которых подключены к выходу детектора , а также дискриминатор, подключенный к выходу детектора, частотомер и счетчик импульсов, которые подключены к выходу дискриминатора 2.The closest in technical essence to the invention is a device for diagnostics of rolling bearings, comprising a series-connected vibration transducer, an amplifier, a filter and a detector, a channel for measuring the overall signal level, a channel for measuring shock pulses whose inputs are connected to the detector output, and a discriminator connected to the detector output, frequency counter and pulse counter, which are connected to the output of the discriminator 2.

Недостатком данного устройства вл етс низка точность, обусловленна тем, что фиксированное пороговое значение, относительно которого измер ют число- превышений сигнала . устанавливаетс независимо от уровн измер емого сигнала. Причем достижение необходимой точности возможно только при фиксированных оборотах, что трудно осуществить, на практике,The disadvantage of this device is low accuracy, due to the fact that a fixed threshold value, against which the number of excess signal is measured. set independently of the level of the measured signal. Moreover, the achievement of the required accuracy is possible only with fixed speeds, which is difficult to implement, in practice,

Цель изобретени - повышение точности диагностики.The purpose of the invention is to improve the accuracy of diagnosis.

ff

Поставленна цель достигаетс тем что в устройство дл диагностики подшипников качени , содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь , усилитель, фильтр, первый детектор, дискриминатор и первый счетчик, а также индикатор, введены последовательно соединенные второй детектор и аттенюатор и последовательно соединенные йреобразователь чаЛготы вращени , второй счетчик, анализатор, и, дисплей, .при этом выход фильтра соединен с входом второго детектора, а выход аттенюатора подключек к второму входу дискриминатора , второй выход преобразовател частоты вращеки соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого подключен к второму входу анализатора ,выход второго детектора соединен с входом индикатора, а первый выход преобразовател частоты вращени соединен с третьим входом анализатора.The goal is achieved by the fact that a device for diagnostics of rolling bearings containing a series-connected vibration converter, an amplifier, a filter, a first detector, a discriminator and a first counter, as well as an indicator, a series-connected second detector and an attenuator and a series-connected rotational generator of rotation, the second counter, the analyzer and the display. The output of the filter is connected to the input of the second detector, and the output of the attenuator is connected to the second input of the discriminator, the second The output of the frequency converter is connected to the second input of the first counter, the output of which is connected to the second input of the analyzer, the output of the second detector is connected to the input of the indicator, and the first output of the frequency converter is connected to the third input of the analyzer.

На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство содержит вибропреобразователь 1, усилитель 2, фильтр 3, первый детектор 4, дискриминатор 5, первый счетчик б, анализатор 7, дисплей 8, а также .преобразователь 9 частоты вращени , второй счетчик 10, второй детектор 11, аттенюатор 12 и индикатор 13.The device contains a vibrator 1, an amplifier 2, a filter 3, a first detector 4, a discriminator 5, a first counter b, an analyzer 7, a display 8, as well as a rotation frequency converter 9, a second counter 10, a second detector 11, an attenuator 12 and an indicator 13.

устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Вибраци контролируемого подшипника преобразуетс вибропреобразователем 1 в пропорциональный электрический сигнал, который усиливаетс усилителем 2 до необходимой величины, обрабатываетс фильтром 3 дл выделени заданной полосы частот и в ви .де электрических импульсов поступает на вход первого детектора .4, с выхода которого сигнал в виде однопол рных иьшульсов поступает на первый вход дискриминатора 5. Отфильтрованный сигнал.с выхода фильтра 3 поступает, кроме того, на вход второго детектора 11, который выдел ет максимальное значение ,отфцльтрованнрго сигнала, которое ослабл ют аттенюатором 12 до уровн The vibration of the monitored bearing is converted by vibrating transducer 1 into a proportional electrical signal, which is amplified by amplifier 2 to the required value, processed by filter 3 to isolate a given frequency band and, in video, electrical impulses are fed to the input of the first detector .4, from which the signal is unipolar pulses are fed to the first input of the discriminator 5. The filtered signal from the output of filter 3 is also fed to the input of the second detector 11, which selects the maximum sign ix, otftsltrovannrgo signal is attenuated by the attenuator 12 to a level

УО PP

ки„ki „

MвKC Mvcc

де и - пороговое значение наde and - threshold value on

входе дискриминатора 5; the input of the discriminator 5;

К. коэффициент пропорциональности , выбираемый с учетом чувствительности и гистерезиса дискримина .тора 5;K. coefficient of proportionality, chosen with regard to the sensitivity and hysteresis of discrimination. 5;

максMax

уровень сигнала на выходе второго детектора 11.signal level at the output of the second detector 11.

Автоматически измен ющеес пороговое значение, пропорциональное максимальному значению отфильтрованного сигнала, поступает на второй вход дискриминатора 5. В результате сравнени на выходе дискриминатора 5 формируютс интервалы превьшени , длительность которых соотйетствует , периоду Т ударных импульсов,которые поступают на первый вход первого счетчика 6. На второй вход первого счетчика 6 поступают импульсы со второго выхода преобразовател 9 частоты вращени .При поступлении переднего фронта интервала превышени первый счетчик 6 устанавливаетс в ноль и начинаетс счет импульсов с первого выхода преобразовател 9 частоты вращени . По окончапии каждого временного интервала с выхода первого счетчика 6 сигнал в виде кода временных интервалов Tj поступает на второй вход анализатора 7, анализирует закон распределени длительностей , на третий вход которого поступают импульсы периода вращени Те с первого выхода преобразовател 9 частоты вращени . На первый вход анализатора 7 поступает импульс длительности измерени Ти, который формируетс вторым счетчиком 10 путем счета импульсов с периодом вращени TB, поступающих на вход второго счетчика 10 с первого выхода преобразовател 9 частоты вращени . А именно, при поступлении на вход второго счетчика 10 импульса с периодом вращени Т число подсчитанных импульсов увеличиваетс на 1. Как только число подсчитанных импульсов достигает,значени п Пд, где п . целое число периодов частоты враще-. ни , второй счетчик 10 автоматически обнул етс и на первый вход ангшизатора 7 подаетс импульс конца дли-. тельностИ измерени 7. С приходом последунлцих импульсйв процесс повтор етс , в результате чего формируетс така длительность измерительного интервала, котора равна целому чиС лу П(5 периодов частоты вращени . . Сущность работы анализатора .заключаетс в том, что за врем измере ни Тц производитс счетчисла i-x интервалов превышени с длительностью Т: и числа периодов Tg частоты вращени и результаты этого счета сохран ютс в анализаторе 7 до по влени следующего импульса. При поступлении отрицательного импульса интервала превышени на пер вом входе aнaпизkтopa 7 производитс за счет числа каждого из i-x интервалов превышени ,поступивших в I анализатор 7 от начала до конца изме рени , и результат этого счета.запоминаетс в i-й чейке пам ти анали-. затора 7. Аналогично при по влении импульса с периодом вращени Tg на : втором входе анализатора 7 произво-г дитс счет числа периодов вращени от начала до конца измерени и рее зультат счета запоминаегс в чейке пам ти. Таким образом, за врем измерен41Я Т4Д, в пам ти ансшизатора 7 формируетс результат в виде saKolia распределени длительностей в нормированном относительно периода вращени виде. При по влении положительного фронта импульса измерительного интервала на. первом входе анализатора . 7результат измерени закона распределени длительностей с выхода айализатора 7 выдаетс на вход диспле 8и отображаетс Hci его экране в виде гистограммы распределени .По форме огибающей диаграммы закона распределени оценивают характер дефекта. С выхода детектора 11 результат измерени максимального значени отфильтрованного сигнала выдаетс на индикатор 13. Превышение допустимого значени максимальной амплитуды отфильтрованного сигнала и наличие максимума на гистограмме означает, что в подшипнике .имеетс дефект. На практике анализатор 7 закона распределени длительностей может быть реализован анализатором сигналов Ф 37 или на основе микропроцессорного набора микросхем серии 536 или-серии 583 и др. Вывод на.дисцлей 8 результата измерений с выхода анализатора 7 в виде гистограммы закона распределени нормированных интервалов превышени и периода вращени позвол ет определ ть местонахождение дефекта в. подшипнике по результатам измерени отношени интервала , - соответствующего максимуму гистограммы к периоду вращени вала и сравнени этого отношени с ра.счетным . - .An automatically varying threshold value, proportional to the maximum value of the filtered signal, goes to the second input of the discriminator 5. As a result of the comparison, output intervals are formed at the output of the discriminator 5, the duration of which corresponds to the period T of the shock pulses, which arrive at the first input of the first counter 6. On the second the input of the first counter 6 receives pulses from the second output of the rotational frequency converter 9. When the leading edge of the interval of overshoot arrives, the first counter 6 is set to zero and the pulse counting starts from the first output of the rotational frequency converter 9. At the end of each time interval from the output of the first counter 6, the signal in the form of a code of time intervals Tj arrives at the second input of the analyzer 7, analyzes the law of distribution of durations, the third input of which receives the pulses of the rotation period Te from the first output of the rotation speed converter 9. The first input of the analyzer 7 receives a pulse of measurement duration Ti, which is formed by the second counter 10 by counting pulses with a rotation period TB supplied to the input of the second counter 10 from the first output of the rotational frequency converter 9. Namely, when a pulse arrives at the input of the second counter 10 with a period of rotation T, the number of counted pulses increases by 1. As soon as the number of counted pulses reaches, the value of n, p, where n. integer number of periods of frequency rotation-. No, the second counter 10 is automatically zeroed out, and a length end pulse is applied to the first input of the abhser 7. measurement accuracy 7. With the arrival of the subsequent pulses, the process repeats, resulting in a measurement interval that is equal to a whole number of P (5 periods of rotational frequency.) The essence of the analyzer’s operation is that during the measurement time Tc a count is made The ix exceedance intervals with duration T: and the number of periods Tg of the rotation frequency and the results of this counting are stored in analyzer 7 until the next pulse appears. the first input of the anapistopa 7 is made up of the number of each of the ix exceeded intervals entered into the first analyzer 7 from the beginning to the end of the measurement, and the result of this count is remembered in the i-th memory of the analyzer 7. Similarly, a pulse with a rotation period Tg at: the second input of the analyzer 7 is produced by counting the number of rotation periods from the beginning to the end of the measurement and the result of the counting is stored in the memory cell. Thus, during the measurement time T4D, in the memory of the analyzer 7 the result is formed in the form of saKolia distribution lnostey in normalized form relative rotation period. With the appearance of a positive pulse front of the measuring interval on. the first input of the analyzer. 7, the measurement of the law of distribution of durations from the output of analyzer 7 is output to the display of display 8, and the screen Hci is displayed in the form of a distribution histogram. The nature of the defect is evaluated in the form of the envelope of the distribution law diagram. From the output of the detector 11, the result of measuring the maximum value of the filtered signal is given to the indicator 13. Exceeding the allowable maximum amplitude of the filtered signal and the maximum on the histogram means that there is a defect in the bearing. In practice, the analyzer 7 of the law of duration can be implemented by an analyzer of signals F 37 or on the basis of a microprocessor-based chipset of the 536 series or the 583-series, etc. Displaying the measurement result from the analyzer 7 in 8 as a histogram of the distribution of the normalized intervals of excess and period rotation allows you to locate the defect in. bearing according to the results of measuring the ratio of the interval, corresponding to the maximum of the histogram to the period of rotation of the shaft and comparing this ratio with the calculated one. -.

Claims

DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF ROLLING BEARINGS, including sequentially connected vibration transducer, amplifier, filter, first detector, discriminator and first counter., As well as an indicator, which is related to the fact that, in order to increase diagnostic accuracy, a second detector and an attenuator and a series-connected speed converter, a second counter, an analyzer and a display are connected in series, the filter output is connected to the input of the second detector, and the output of the attenuator is connected to the second at the discriminator input, the second output of the speed converter I is connected to the second input of the first counter, the output of which is connected to the second input of the analyzer, the output of the second detector is connected to the indicator input, and the first output of the speed converter is connected to the third input of the analyzer.

SIL104181871