SU1174811A1 - Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings - Google Patents

Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings Download PDF

Info

Publication number
SU1174811A1
SU1174811A1 SU833643948A SU3643948A SU1174811A1 SU 1174811 A1 SU1174811 A1 SU 1174811A1 SU 833643948 A SU833643948 A SU 833643948A SU 3643948 A SU3643948 A SU 3643948A SU 1174811 A1 SU1174811 A1 SU 1174811A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
unit
block
peak detector
Prior art date
Application number
SU833643948A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Захаров
Николай Николаевич Зацепин
Борис Дмитриевич Шапоров
Original Assignee
Институт Прикладной Физики Ан Бсср
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 Прикладной Физики Ан Бсср filed Critical Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority to SU833643948A priority Critical patent/SU1174811A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1174811A1 publication Critical patent/SU1174811A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, содержащее последова- . тельно соединенные вибродатчик, усилитель , блок автонормировани , частотный фильтр, блок формировани  ам- плитудно-частотной характеристики и пиковый детектор, а также детектор среднего значени  сигнала, включенный между выходом и управл ющим входом частотного фильтра, блок компара торов и регистратор-указатель, о т личающеес  тем, что, с целью расширени  его технических возможностей и улучшени  условий обслуживани  путем вы влени  и регистрации характера повреждений подшипников качени , оно снабжено последовательно соединенными источником onopriDro. напр жени , резистивной матрицей, блоками элементов ИЛИ, элементов И, счетчиков и совпадени , а также последовательно соединенными генератором опорной частоты, инвертором , дифференцирую.щей цепью и клюi чом, вЫход которого подключен к вхо,ду установки нул  пикового детекто (Л ра, выход которого соединен с первым входом блока компараторов, выход генератора опорной частоты соединен с установочными входами блока счетчиков и блока элементов И, причем выход резистивной матрицы подключен к второму входу блока компараторов,а ч1 выход блока совпадени  соединен с вхо4 дом регистратора-указател . 00DEVICE FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF THE STATE OF ROLL BEARINGS, containing vibration sensor, amplifier, autonorm unit, frequency filter, amplitude-frequency characteristic shaping unit and peak detector, as well as average signal detector, connected between the output and control input of the frequency filter, comparator unit and recorder indicator, It is characterized by the fact that, in order to expand its technical capabilities and improve service conditions by detecting and registering the nature of damage to rolling bearings, it is equipped with series-connected by the source of onopriDro. voltage, resistive matrix, blocks of OR elements, elements AND, counters and coincidence, as well as serially connected by a reference frequency generator, an inverter, a differentiating circuit and a key, whose INPUT is connected to the input, the zero of the peak detector (La, the output of which is connected to the first input of the comparator block, the output of the reference frequency generator is connected to the installation inputs of the counter block and the AND block, the output of the resistive matrix is connected to the second input of the comparators block, and part 1 of the output block By coincidence, it is connected to the input of the indicator recorder 00.

Description

Изобретение относитс  к машиноустройстйа дл  контрол  состо ни  узлов и деталей привода машин. Цель изобретени  - расширение технических возможностей устройств виб рационной диагностики путем вы влени  характера неисправности подшипников качени  непосредственно во врем  их эксплуатации, чем достигаетс  улучшение условий обслуживани  узлов привода машин и сокращаетс  врем ,,на их обслуживание и ремонт На фиг,1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2 - пример coединени  цифровых элементов в состав устройства; на фиг.З - временные диа раммы напр жений, по сн ющие работу устройства. Устройство (фиг.1) содержит после довательно-соединенные вибродатчик усилитель 2, блок 3 автонормировани  частотный фильтр 4 (управл емый напр жением ), блок 5 формировани  амплитудно-частотной характеристики, пиковьй детектор 6, блок 7 компараторов , блок-8 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 9 элементов И, блок 10 счетчиков и блок 11 совпадени , а также регистратор-указатель 12. Детектор 13 среднего (абсолютного )зна чени  включен между выходом частотного фильтра и управл ющим входом последнего. Генератор 14 опорной час тоты через инвертор 15, дифференциру ющую цепь 16 и ключ 17 соединен с входом установки нул  пикового детектора 6. Выход генератора 14 опорной частоты соединен с вторыми входами блока 9 элементов И и блока 10 счетчиков, а выход источника 18 опор ного напр жени  через резистивную матрицу 19 соединен с вторым входом блока 7 компараторов. Блок 3 автонормировани  может быть выполнен в виде усилител  с системой автоматической регулировки усилени  (АРУ). Блок 5формировани  амплитудно-час тотной характеристики выполнен в ви де инвертирующего усилител  с отрицательной обратной св зью и измен  емым коэффициентом передачи по напр  жению в зависимости от частоты. Устройство работает следующим образом . Электрический сигнал вибродатчика 1, закрепленного на корпусе конт1 11 ролируемого подшипника, усиливаетс  усилителем 2, нормируетс  в блоке 3 по величине среднего абсолютного (или среднего квадратического)значени  и поступает на вход частотного фильтра 4 (управл емого напр жением), который подавл ет низкие частотные составл ющие сигнала вибрации в зависимости от величины вьгходного напр жени  детектора 13 среднего значени . Выходное напр жение детектора 13 снимаетс  с выхода частотного фильтра 4 и поступает на управл ющий вход последнего, что автоматически поддерживает среднее абсолютное значение сигнала высших частот вибрации на выходе частотного фильтра 4 около заданого значени . Таким образом, выдерживаетс  необходима  переменна  полоса измерительньк частот дл  контрол  состо ни  подшипников , работаюищх с измен емыми режимами нагружени  и частотами вращени . Далее, ограниченный в области низких частот сигнал вибродатчика I поступает на вход блока 5 формировани  амплитудно-частотной характеристики , который производит заданный . подъем высших частот, что необходимо дл  увеличени  объема контролируемых типоразмеров подшипников качени . С выхода блока 5 сигнал вибрации поступает на вход пикового детектора 6, который регистрирует максимальное значение сигнала на его входе. Зафиксированное максимальное значение сигнала с выхода пикового детектора 6 поступает на вход блока 7 компараторов, в котором осуществл етс  сравнение выходного напр жени  пикового детектора с напр жени ми, поступающими с выхода резистивной матрицы 19, при этом напр жени  на выходе резистив- ной матрицы 19 образуютс  за счет ис точника 18 опорного напр жени  .При превышении напр жени  на выходе пикового детектора- 6 величин напр жений на выходе резистивной матрицы 19, блок 7 компараторов вырабатывает потенциалы напр жений, сигнализирующих о количестве превышенных напр жений резистивной матрицы 9 выходным напр жением пикового детектора 6. С выхода блока 7 компараторов потенциалы напр жений подаютс  на вход блока 8 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ , при этом последний подавл ет все входные потенциалы напр жений кроме потенциала, характеризующего наибольшее значение величины выходного напр жени  пиково го детектора 6. Указанным образом разбиваетс  величина выходного напр  жени  пикового детектора 6 на заданное число уровней квантовани  - К в интервале 5-12. С выхола блока 8 потенциал, харак теризуюпц1й наибольшее значение выходного напр жени  пикового детектора 6, через блок 9 элементов И посту пает на вход блока 10 счетчиков, содержащего К+1 счетчик. К+1-и счетчик в блоке 10 счетчиков регистрирует коли чество лмпульсов генератора 14 опорной частоты,что позвол ет зафиксировать продолжительность работы контролируемого подшипника качени .При этом, за счет блока 9 ..элементов И счет в блоке 10 счетчиков осуществл етс  только при наличии синхронизирующего импульса генератора 14 опорной частоты, что позвол ет зафиксировать распределейие значений выходного напр жени  пи кового детектора 6 во времени работы подшипника качени . Кроме этого, за счет импульсов генератора 14 опор ной частоты, проход щих через инвертор 15, дифференцирующую цепь 16 и ключ 17, производитс  регул рное обновление информации о величине максимального значени  сигнала вибрации на входе пикового детектора 6 посредством подключени  ключа 17 к входу установки нул  пикового детектора 6. С выхода блока 10 счетчиков распределение выходного напр жени  пикового детектора 6 по К уровн м квантовани  в виде цифровых кодов напр жений блока 10 счетчиков поступает на вход блока 11 совпадений, выполненного, например, на цифровых элементах ИЛИ и И, подключенных входами к заданным разр дам счетчиков в блоке 10 счетчиков. Различное количество входных или цифровых элементов блока 11 совпадений служит дл  учета особенностей распределени  значений пикового детектора во времени в зависимости от вида повреждений подшипников таких, как питтинг, абразивный износ элементов, закоксованность смазки и др. Например, дл  регистрации питтинга (усталостного выкрашивани ) достаточно двухвходового элемента ИЛИ (фиг.2). При этом блок 11 совпадени  вырабатывает на своем выходе потенциалы напр жений, сигнализирующих о наличии заданной комбинации кодов напр жений, распределени  сигнала пикового детектора 6. С выхода блока 11 совпадений потенциалы напр жений поступают в регистраторуказатель I2, последний вырабатывает сигнал о по влении определенного вида дефекта на основе заданной комбинации распределени  измер емого параметра вибрации подшипников во времени (с помощью гистограммы, образованной потенциалами разр дов счетчиков в блоке счетчиков 10). Таким образом, непосредственно при эксплуатации подшипников (т.е. без остановки привода ) достигаетс  контроль работы их и вы вление характера износа и повреждений.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a machine equipment for monitoring the state of components and parts of a drive of machines. The purpose of the invention is to expand the technical capabilities of vibration diagnostics devices by identifying the nature of rolling bearing malfunction directly during their operation, thereby improving the service conditions for the drive units of the machines and reducing the time required for their maintenance and repair. FIG. 1 is a block diagram of the device; Fig. 2 illustrates an example of the connection of digital elements into the device; FIG. 3 shows voltage time ranges explaining the operation of the device. The device (Fig. 1) contains a post-connected vibration sensor amplifier 2, an auto-normalization unit 3 frequency filter 4 (voltage controlled), an amplitude-frequency characteristic shaping unit 5, a peak detector 6, a comparators unit 7, a block-8 of elements EXCLUSIVE OR , block 9 of elements And, block 10 of counters and block 11 of coincidence, as well as the recorder-pointer 12. A mean (absolute) value detector 13 is connected between the output of the frequency filter and the control input of the latter. The generator 14 of the reference frequency is through an inverter 15, the differentiating circuit 16 and the key 17 is connected to the input of the zero detector 6. The output of the generator 14 of the reference frequency is connected to the second inputs of the block 9 of the elements And the block 10 of the counters, and the output of the source 18 of the reference voltage through a resistive matrix 19 is connected to the second input of the block 7 of the comparators. The auto-normalization unit 3 can be designed as an amplifier with an automatic gain control system (AGC). The unit for the formation of the amplitude-frequency characteristic is made as an inverting amplifier with negative feedback and a variable transfer coefficient with respect to the voltage depending on the frequency. The device works as follows. The electrical signal of the vibration sensor 1 fixed to the housing of the roller bearing 11 is amplified by the amplifier 2, normalized in block 3 by the average absolute (or square root) value and fed to the input of the frequency filter 4 (voltage controlled), which suppresses low frequency the components of the vibration signal as a function of the magnitude of the output voltage of the average value detector 13. The output voltage of the detector 13 is removed from the output of the frequency filter 4 and is fed to the control input of the latter, which automatically maintains the average absolute value of the signal of the highest vibration frequency at the output of the frequency filter 4 near the specified value. Thus, the necessary variable band of measuring frequencies is maintained to control the condition of the bearings, working with variable loading conditions and rotational frequencies. Further, the low-frequency-limited signal of the vibration sensor I is fed to the input of the amplitude-frequency characteristic shaping unit 5, which produces a predetermined. the rise of higher frequencies, which is necessary to increase the volume of controlled sizes of rolling bearings. From the output of block 5, the vibration signal is fed to the input of the peak detector 6, which registers the maximum value of the signal at its input. The fixed maximum value of the signal from the output of the peak detector 6 is fed to the input of the Comparators block 7, in which the peak voltage of the peak detector is compared with the voltages from the output of the resistive matrix 19, and the voltage at the output of the resistive matrix 19 is formed at the expense of the source 18 of the reference voltage. When the voltage at the output of the peak detector is exceeded - 6 voltage values at the output of the resistive matrix 19, the comparator unit 7 generates voltage potentials, signaling About the number of exceeded voltages of the resistive matrix 9 by the output voltage of the peak detector 6. From the output of the comparator block 7, the potential potentials are supplied to the input of the block 8 EXCLUSIVE OR, while the latter suppresses all input voltage potentials except the potential characterizing the largest value of output voltage of the peak detector 6. In this way, the value of the output voltage of the peak detector 6 is divided into a predetermined number of quantization levels, K, in the interval 5-12. From the output of block 8, the potential, the characteristic maximum value of the output voltage of the peak detector 6, through the block of 9 elements, is supplied to the input of the block of 10 counters containing K + 1 counter. K + 1 counter in block 10 counters records the number of impulses of the reference frequency generator 14, which allows to fix the duration of the controlled rolling bearing. At the same time, at the expense of block 9. Elements And the counter in block 10 counters is carried out only if a synchronizing pulse of the reference frequency generator 14, which makes it possible to fix the distribution of the values of the output voltage of the peak detector 6 during the running time of the rolling bearing. In addition, due to the pulses of the reference frequency generator 14, passing through the inverter 15, the differentiating circuit 16 and the switch 17, the information on the maximum value of the vibration signal at the input of the peak detector 6 is regularly updated by connecting the switch 17 to the input of the zero-peak setting detector 6. From the output of the block of 10 counters, the distribution of the output voltage of the peak detector 6 to the quantization levels in the form of digital voltage codes of the block of 10 counters is fed to the input of the block 11 matches made for example, on the digital elements OR and AND, connected by inputs to the specified counter sizes in a block of 10 counters. A different number of input or digital elements of the coincidence unit 11 serves to take into account the peculiarities of the distribution of the peak detector values over time depending on the type of bearing damage, such as pitting, abrasive element wear, coking grease, etc. For example, two-input is enough to register the pitting (fatigue dyeing) element OR (figure 2). At that, the coincidence unit 11 generates voltage potentials at its output, signaling the presence of a predetermined combination of voltage codes, the distribution of the peak detector 6 signal. From the output of coincidence unit 11, the voltage potentials enter the registrar indicator I2, the latter generates a signal about the appearance of a certain type of defect on the basis of a given combination of the distribution of the measured parameter of the bearing vibration in time (using a histogram formed by the discharge potentials of the counters in the counter block 10). Thus, directly during the operation of bearings (i.e., without stopping the drive), control of their operation is achieved and the detection of the nature of wear and damage.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, содержащее последова-» тельно соединенные вибродатчик, усилитель, блок автонормирования, частотный фильтр, блок формирования амплитудно-частотной характеристики и пиковый детектор, а также детектор среднего значения сигнала, включенный между выходом и управляющим входом частотного фильтра, блок компара- торов и регистратор—указатель, о т личающееся тем, что, с целью расширения его технических возможностей и улучшения условий обслуживания путем выявления и регистрации характера повреждений подшипников качения, оно снабжено последовательно соединенными источником опорного, напряжения, резистивной матрицей, блоками элементов ИЛИ, элементов И, счетчиков и совпадения, а также последовательно соединенными генератором опорной частоты, инвертором, дифференцирующей цепью и ключом, выход которого подключен к входу установки нуля пикового детектора, выход которого соединен с первым входом блока компараторов, выход генератора опорной частоты соединен с установочными входами блока счетчиков и блока элементов И, причем выход резистивной матрицы подключен к второму входу блока компараторов,а выход блока совпадения соединен с входом регистратора-указателя.DEVICE FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF THE STATUS OF ROLLING BEARINGS, containing sequentially connected vibration sensor, amplifier, auto-normalization unit, frequency filter, amplitude-frequency response generating unit and peak detector, as well as a signal average value detector connected between the output and the control input of the frequency filter, comparator unit and registrar — pointer, characterized in that, in order to expand its technical capabilities and improve service conditions by identifying and registering radios of the nature of damage to rolling bearings, it is equipped with a series-connected source of reference, voltage, resistive matrix, blocks of OR elements, elements AND, counters and coincidence, as well as series-connected reference frequency generator, inverter, differentiating circuit and key, the output of which is connected to the installation input zero of the peak detector, the output of which is connected to the first input of the comparator unit, the output of the reference frequency generator is connected to the installation inputs of the counter unit and the electronic unit cops And, the output of a resistive matrix connected to the second input of the comparator unit, and an output matching unit is connected with the input pointer registrar. „ SU „„1174811„SU„ „1174811 1748И1748I
SU833643948A 1983-09-14 1983-09-14 Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings SU1174811A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833643948A SU1174811A1 (en) 1983-09-14 1983-09-14 Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833643948A SU1174811A1 (en) 1983-09-14 1983-09-14 Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1174811A1 true SU1174811A1 (en) 1985-08-23

Family

ID=21082406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833643948A SU1174811A1 (en) 1983-09-14 1983-09-14 Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1174811A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 987437, кл. G 01 М 13/04, 06.07.81. Авторское свидетельство СССР № 987438, кл. G 01 М 13/04, 06.07.81, *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4165458A (en) Signal decision system
US3783681A (en) Method and apparatus to monitor quality of operation of a piston in a cylinder
KR101482509B1 (en) Diagnosis System and Method of Bearing Defect
US4478082A (en) Method and apparatus for detecting rubbing in a rotary machine
US4887468A (en) Nonsynchronous turbine blade vibration monitoring system
CA2202771C (en) Vibration monitoring system
US4991442A (en) Method and apparatus for detecting cracks in bearings
US3938394A (en) Combination balance analyzer and vibration spectrum analyzer
US20100054957A1 (en) Method for determining a statement of a state of a turbomolecular pump and a turbomolecular pump
EP0680611B1 (en) A method and a device for measuring the number of revolutions in turbo aggregates for motors
US5764524A (en) Method and apparatus for detection of missing pulses from a repetitive pulse train
US4386526A (en) Method for quality control of processes and construction components
SU1174811A1 (en) Device for vibration diagnostic checking of conditions of rolling bearings
US3778552A (en) Personal sound monitor
EP0105600B1 (en) Apparatus for selecting a signal representing vibrations
US3489013A (en) Vibration analyzing apparatus
EP3677975B1 (en) Systems and methods for monitoring and determining health of a component
US3208268A (en) Detection of almost periodic occurrences
JPH04120435A (en) Abnormality watching apparatus of bearing
US4035733A (en) Pulse signal conditioning circuit
JPS56133617A (en) Vibration monitoring method of rotary machine
JPS644611B2 (en)
US20230073415A1 (en) Device for identifying a rotating component defect
SU1305342A1 (en) Apparatus for vibroacoustic diagnosis of rock-breaking means
SU1271970A1 (en) Method of diagnosis of technical condition of transmission of mining machines with drive motor