SU1060012A1 - Способ спектрального анализа вибрации двигател - Google Patents

Способ спектрального анализа вибрации двигател Download PDF

Info

Publication number
SU1060012A1
SU1060012A1 SU813367413A SU3367413A SU1060012A1 SU 1060012 A1 SU1060012 A1 SU 1060012A1 SU 813367413 A SU813367413 A SU 813367413A SU 3367413 A SU3367413 A SU 3367413A SU 1060012 A1 SU1060012 A1 SU 1060012A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
recording
frequency
signal
engine
amplitude
Prior art date
Application number
SU813367413A
Other languages
English (en)
Inventor
М.В. Колмаков
Original Assignee
Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Автомобильный И Автомоторный Институт
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 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Автомобильный И Автомоторный Институт filed Critical Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Автомобильный И Автомоторный Институт
Priority to SU813367413A priority Critical patent/SU1060012A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1060012A1 publication Critical patent/SU1060012A1/ru

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

СПОСОБ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ, преимущественно газотурбинного, путем записи сигналов колебаний в одном канале магнитофона на ленте, движущейс  со скоростью, пропорциональной частоте вращени  двигател , записи в другом канале сигнала маркирующей частоты и при воспроизведении записи путем перемещени  ленты с посто нной скоростью фильтрации сигналов колебаний по гармонике и частотам, кратным частоте вращени , амплитудного детектировани  и регистрации на одной из осей двухкоординатного самопишущего потенциометра, а на другой оси сигнала маркирующей частоты, преобразованной в величину, пропорциональную частоте вращени  двигател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, при преобразовании сигнала маркирующей частоты в величину, пропорциональную § частоте вращени  двигател , указан .ный сигнал усиливают и ограничивают по амплитуде, интегрируют и посЛе усилени  амплитудно детектируют и усредн ют.

Description

1 . 1 Изобретение относитс  к области испытани  двигателей, в частности к способам измерени  вибрациидвига тел , преимущественно газотурбинного . Известен способ спектрального ан лиза вибрации двигател , преимущест венно газотурбинного, путем записи сигналов колебаний в одном канале магнитофона на ленте, движущейс  со скоростью, пропорциональной частоте вращени  двигател , записи в другом канале сигнала маркирующей частоты и (при воспроизведении записи путем перемещени  ленты с посто нной скоростью ) фильтрации сигналов колебаний по гармоникам и частотам, кратным частоте вращени , амплитудного детектировани  и регистрации на одной из осей двухкоординатного сам пишущего потенциометра, а на другой оси - сигнала маркирующей частоты, преобразованной в величину, пропорциональную частоте вращени  двигател  Cl 3. Однако известный способ не обеспечивает требуемой точности определ ни  частоты и амплитуды колебаний, кратных частоте вращени  двигател , так как низка точность частотного д тектировани  Сигнала.маркирующей частоты. Целью изобретени   вл етс  повышение точности. Это достигаетс  тем, что по спос бу спектрального анализа вибрации двигател , преимзпцественно газотурбинного , путем записи сигналов колебаний в одном канале магнитофона на ленту, движущуюс  со скоростью, пропорциональной частоте вращени  двигател , записи в другом канале сигнала маркирующей частоты и (при воспроизведении записи путем перемещени  ленты с посто нной скоростью) фильтрации сигналов колебаний по гар ионикам и частотам, кратным частоте вращени , амплитудного детектировани  и регистрации на одной из осей двухкоординатного самопищущего потенциометра , а на другой оси - сигна ла маркируницей частоты, преобразован ной в величину, пропорциональную частоте вращени  двигател , при пре образовании сигнала маркирующей частоты в величину, пропорциональную частоте вращени  двигател , указанный сигнал усиливают и ограничивают по амплитуде, интегрируют и после 22 . усилени  амплитудно детектируют и усредн ют. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 структурна  схема детектора периода. Устройство Содержит магнитофон 1 (миниму с двум  входами и соответствующими им выходами) с электродвигателем 2 (например, переменного тока, но не исключаетс  применение шаговых электродвигателей, электродвигателей посто нного тока и т.п.) дл  перемещени  магнитной ленты, соединенньп 1 через переключатель 3 и блок привода 4 (например двух или трехкратньй усилитель мощности с интеграторами либо с фазорасщепител ми , либо сервосистему и т.д.) с датчиком оборотов 5, например индуктивным тахогенератором переменного тока или иным датчиком оборотов двигател  6 при записи колебаний и с источником 7 стабильной частоты, например, сетью 50 Гц, при воспроизведении и обработке. Первый вход магнитофона 1 дл  записи колебаний соединен через виброметр 8 с датчиком колебаний 9, установленным на двигателе 6. Виброметр 8 обычно содержит усилители сигнала колебаний, интеграторы ;у1  получени  из ускорени  колебаний скорости и перемещени , а на выходе амплитудный детектор с фильтром и индикатором амплитуды колебаний. Второй вход магнитофона 1 соединен с генератором 10 сигнала стабильной маркирующей частоты. Первый выход магнитофона 1, по входу которого записываютс  колебани  двигател  6, соединен через полосовой фильтр 11 и амплитудный детектор 12 с амплитудным входом х двухкоординатного самопишущего потенциометра 13. Устройство содержит также детектор периода 14 воспроизводимого сигнала переменной маркирующей частоты, вход которого соединен с вторым выходом магнитофона 1, по входу которого записываетс  сигнал стабильной маркирующей частоты, а выход детектора периода 14 соединен с частотным входом у двухкоординатного самопишущего потенциометра 13. Детектор периода 14 выполнен из последовательно включенньсх; (см. фиг. 2) усилител -ограничител  15, 310 интегратора 16, усилител  17, амплитудного детектора 18 средневыпр мленных значений сигнала с фильтром 19. Детектор периода 14 при воспроизведении и анализе может быть составлен из последовательно соединенных каскадов освободившегос  от записи колебаний виброметра 8, а введение этих каскадов в соответстт вующие режимы регул торами виброметра 8 преобразует виброметр 8 в детек тор периода 14. Предложенный способ осуществл ют следующим образом. При записи дл  синхронизации скорости перемещени  магнитной ленты с частотой оборотов двигател  6 .направл ют на, электродвигатель 2 магнитофона 1 через переключатель 3 сформированные и усиленные в блоке привода 4 сигналами датчика оборотов 5 одно-трехфазные напр жени  переменного тока измен ющейс  частоты Этим скорость перемещени  ленты устанавливают пропорциональной пере мекной при записи частоты оборотов двигател  6, т.е. пропорциональной переменным кратным вращению частотам колебаний его агрегатов, узлов, деталей. Кратные вращению частоты колебаний такжекратны между собой. На первый вход магнитофона 1 подают через виброметр 8 сложный сигнал с датчика колебаний 9, который записывают на магнитную ленту посто нными и кратными между собой дли нами BoiiH записи (намагничивани ) дл  каждой составл ющей спектра сложного сигнала колебаний, посколь ку частоты колебаний и.скорость лен ты пропорциональны между собой. В зависимости от принципа действи  датчика колебаний 9 и регистрируемого параметра колебаний (наприм колебательной скорости, ускорени  и перемещени  при записи вибрации, усилий от деформации, звукового дав лени  при записи шума и т.п.) в виб метре 8 включают или не включают интеграторы. I На второй вход магнитофона 1 направл ют с генератора 10 сигнал стабильной маркирующей частоты, например 1000-Гц, однако записывают маркирующий- сигнал из-за переменной скорости перемещени  ленты, пропорциональной частоте оборотов двигател  6, длиной волны, пр мо пропорциональной частоте сигнала датчика оборотов 5 двигател  6. Затем продолжают обработку записей при воспроизведении сигналов с магнитной ленты при посто нной скорости ленты. Дл  этого подают через переключатель 3 на электродвигатель 2 магнитофона 1 напр жение от источника 7 стабильной частоты, например сети 50 Гц. Запись может быть также воспроизведена на другом магнитофоне , имеющем тот же стандарт дорожек, что и магнитофон 1, и посто нную скорость ленты. Сигнал колебаний воспроизвод т посто нными значени ми частот спектральных составл ющих и той же крат- ности между собой, что и на двигателе 6 при записи, а маркирующий сигнал воспроизвод т с периодом, пр мо пропорциональным частоте оборотов двигател  6 в каждый момент режима записи. Сигнал колебаний с первого выхода магнитофона 1 фил зтруют полосовьм фильтром 11 по одной из кратных вращению двигател  6 частот (гармоник , квазигармоник), детектируют амплитудно детектором 12 и регистрируют амплитуду отфильтрованной спектральной составл ющей колебаний по входу X двухкоординатного самопишущего потенциометра 13. Воспроизводимьй сигнал маркирующей частоты с второго выхода магнитофона 1 подают на вход детектора периода 14, с выхода которого сигнал регистрируют по входу у двухкоординатного самопишущего потенциометра 13 в значени х частоты оборотов двигател  6 или в кратных значени х частот спектральных составл ющих колебаний его агрегатов, узлов, деталей. По мере изменени  частоты оборотов двигател  6 в процессе записи от минимального до максимального значе-J ни  или обратно в процессе воспроизведени  и обработки пишущий механизм двухкоординатного самопишущего потенциометра 13 вычерчивает амплитудный спектр колебаний по одной из кратных вращению его агрегатов, узлов и деталей частот, например по оборотной частоте сиренной частоте, частоте зацеплени  шестерен и т.п. двигател . Дл  частоты (гармоники, квазигармоники) другой кратности воспроизведение и анализ повтор ют. изменив плавно или скачком настройку полосового фильтра 11 на частоту этой составл ющей. При наличии многоканального самописца с управл емой разверткой диаграммы по длине анализ Может быть произведен одновременно несколькими или многими фильтрами по всем кратным частотам, представл ющим интерес, или даже по всему диапазону частот (параллельный анализ ) . Частотное детектирование и обратн пропорциональное преобразование воспроизводимого сигнала маркирующей частоты осуществл ют в детекторе 14 следующим образом. Сначала усиливают сигнал маркирующей частоты, име ющий на втором выходе магнитофона 1 величину пор дка одного вольта и синусоподобную форму, в несколько сот или тыс ч раз и одновременно ограничивают его в усилителе-ограничителе 15 на посто нном зфовне амплитуды пор дка одного или нескольких вольт. При этом сигнал маркирующей частоты преобразуетс  в почти периодический сигнал пр моугольной формы типа меандр с посто нной ампли тудой и переменной частотой (периодом ) . Затем интегрируют в интеграторе 16 пр моугольный сигнал и получают почти периодический сигнал треугольной формы с переменной амплитудой и частотой (периодом). Его усили вают усилителем 17, выпр мл ют (детактируют ) амплитудным детектором 18 и усредн ют фильтром 19. Средневыпр мленное значение почти периодического треугольного сигнала, а также эффективное и амплитудное (пиковое) пропорциональны его измен ющемус  периоду, так как при интег рировании пр моугольного сигнала каж да  составл иица  его спектра делитс  на частоту, т.е. умножаетс  на период этой составл ющей. В итоге продетектированный по периоду перемецный по частоте при воспроизведении и обработке сигнал маркирующей частоты пропорционален переменной часто те оборотов двигател  6 при записи колебаний в режиме разгонаили остановки . Из-за возможных и существующих помех на сигнал маркирующей частоты при всех преобразовани х сигнала при записи, воспроизведении и обработке в качестве амплитудного детектора 18 и усредн ющего фильтра 19 примен ют детектор и фильтр средневыгтр мленных значений. Детекторы эффективньпс и квазиэффективных значений в общ€;м допустимы5 так как  эл ютс  9тчасти усредн ющими. Детектор пиковых значений, чувствительный только к максимальному или минимальному мгновенному значению сигнала на интервале периода, недопустим. Он искажает среднее значение измен ющегос  во времени периода сигнала маркирующей частоты за счет случайных помех (всплесков, выпадений сигнала с магнитной ленты, электрических и Магнитных шумов), наводок от сети 50 Гц, смещени  нулевого уровн  сигнала и т.п. Пиковый детектор тер ет по существу всю информацию о процессе, кроме информации в точках максимума и минимума сигнала за период, продолжительность которого несоизмеримо больше, чем продолжительность бесконечно малой мгновенной части периода, к которой можно отнести результат измерени  пикового значени . Кроме того, пиковые детекторы обладают известной инерцией (посто нна  времени пикового детектора в большое число раз превышает посто нную времени детектора сред не выпр мленных значений). Это понижает точность регистрации при обработке частоты оборотов дви|Гател  6 в динамике ее изменени  и {значительно замедл ет обработку, вызыва  необходимость более продолжительной записи колебаний двигател  6 с замедлением темпа изменени  частоты оборотов двигател  6 и, соответственно , большей продолжительностью воспроизведени  и анализа колебаний. Таким образом, данный способ обес-:, печивает повышение точности спектрального анализа вибрации двигател  за счет того, что при его осуществлении производитс  непосредственное детектирование периода сигнала маркирующей частоты и пр ма  регистраци  пропорционального ему сигнала частоты оборотов двигател . Одновременно достигаетс  высока  динамическа  разрешающа  способность анализа и высокое быстродействие в св зи с тем, что операции ограничени , интегрировани , усилени , детектировани  маркирующего сигнала практически безынерционны (задержка не более четверти перио

Claims (1)

  1. СПОСОБ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ, преимущественно газотурбинного, путем записи сигналов колебаний в одном канале магнитофона на ленте, движущейся со скоростью, пропорциональной частоте вращения двигателя, записи в другом канале сигнала маркирующей частоты и при воспроизведении записи путем перемещения ленты с постоянной скоростью фильтрации сигналов колебаний по гармонике и частотам, кратным частоте вращения, амплитудного детектирования и регистрации на одной из осей двухкоординатного самопишуще го потенциометра, а на другой оси сигнала маркирующей частоты, преобразованной в величину, пропорциональ ную частоте вращения двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при преобразовании сигнала маркирующей час тоты в величину, пропорциональную частоте вращения двигателя, указан.ный сигнал усиливают и ограничивают по амплитуде, интегрируют и посЛе усиления амплитудно детектируют и усредняют.
    >
SU813367413A 1981-12-21 1981-12-21 Способ спектрального анализа вибрации двигател SU1060012A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813367413A SU1060012A1 (ru) 1981-12-21 1981-12-21 Способ спектрального анализа вибрации двигател

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813367413A SU1060012A1 (ru) 1981-12-21 1981-12-21 Способ спектрального анализа вибрации двигател

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1060012A1 true SU1060012A1 (ru) 1985-02-15

Family

ID=20987239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813367413A SU1060012A1 (ru) 1981-12-21 1981-12-21 Способ спектрального анализа вибрации двигател

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1060012A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство .СССР № 480292, кл. G 01 М 15/00, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU657769A3 (ru) Устройство дл определени коэффициента средней длины волны
CA2073323A1 (en) Optical recording medium driving apparatus capable of accurately detecting position of optical head
US4092678A (en) Bias setting method for magnetic recording-reproducing apparatus
SU1060012A1 (ru) Способ спектрального анализа вибрации двигател
SU480292A1 (ru) Способ спектрального анализа вибраций газотурбинного двигател
SU1114953A1 (ru) Способ измерени колебаний скорости движени носител магнитной записи и устройство дл измерени колебаний скорости движени носител магнитной записи
SU1138829A1 (ru) Способ определени эффективности ширины рабочего зазора магнитной головки
SU1443027A1 (ru) Способ измерени эффективной ширины рабочего зазора магнитной головки
Molen et al. Measurement of momentary velocity in a study of human gait
SU733001A1 (ru) Устройство дл измерени скорости движени магнитного носител
SU706729A1 (ru) Способ спектрального анализа вибраций вращающихс машин
SU746698A1 (ru) Устройство дл измерени шума
SU1150646A1 (ru) Устройство дл магнитной записи электрических сигналов
SU1596215A1 (ru) Универсальное устройство дл измерени динамических характеристик муфт
SU1522284A1 (ru) Устройство дл измерени колебаний скорости перемещени носител магнитной записи
SU1471220A1 (ru) Способ контрол отношени сигнала к шуму пары магнитна лента-видеоголовка видеомагнитофона
SU940229A1 (ru) Устройство дл измерени неравномерности движени магнитного носител
SU1476531A1 (ru) Устройство дл определени максимальных значений результата воспроизведени с носител магнитной записи
SU686078A1 (ru) Устройство дл измерени колебаний скорости магнитного носител
SU1755230A1 (ru) Способ регистрации сейсмических колебаний
SU515996A2 (ru) Устройство дл измерени скорости движени магнитного носител
SU533979A1 (ru) Устройство дл измерени колебаний скорости магнитного носител
SU1124235A1 (ru) Устройство дл оптимальной регистрации виброграмм
JPS5967426A (ja) 振動診断方法
SU1156134A1 (ru) Транспониатор спектра