SU1307272A1 - Device for diagnostic checking of friction units of mechanisms with rotating members - Google Patents
Device for diagnostic checking of friction units of mechanisms with rotating members Download PDFInfo
- Publication number
- SU1307272A1 SU1307272A1 SU853982863A SU3982863A SU1307272A1 SU 1307272 A1 SU1307272 A1 SU 1307272A1 SU 853982863 A SU853982863 A SU 853982863A SU 3982863 A SU3982863 A SU 3982863A SU 1307272 A1 SU1307272 A1 SU 1307272A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- microcomputer
- unit
- analog
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к подшипниковой промьшленности .поможет быть использовано в машиностроении, прибо ростроении и других отрасл х промышленности дл диагностики узлов трени механизмов с вращающимис элементами , к которым в первую очередь относ тс шарикоподшипниковые узлы, опоры сколь ени и т.п. Целью изобретени вл етс повьщ1ение точности и достоверности диагностики технического состо ни механизмов с вращающимис элементами. Поставленна цель достигаетс тем, что известное устройство снабжено аналоговым мультиплексором , блоком выделени огибающей , аналого-цифровым преобразователем , микроэвм, блоком управлени и блоками промежуточной пам ти, цифро- аналоговых преобразователей, масштабных усилителей. Оценка технического состо ни подшипникового узла меха низма проводитс с учетом взаимосв зи вли ни локальных дефектов и дефектов изготовлени и сборки элементов подшипникового узла, со спектральными характеристиками вибрации исспе7 дуемого механизма. 1 ил. с (Л ГхЭThe invention relates to bearing industry. It will be used in mechanical engineering, engineering and other industries to diagnose the friction units of mechanisms with rotating elements, which primarily include ball bearings, slide bearings, etc. The aim of the invention is to increase the accuracy and reliability of diagnostics of the technical state of mechanisms with rotating elements. The goal is achieved by the fact that the known device is equipped with an analog multiplexer, an envelope allocation unit, an analog-digital converter, a microcomputer, a control unit and intermediate memory blocks, digital-analog converters, large-scale amplifiers. The evaluation of the technical condition of the bearing assembly of the mechanism is carried out taking into account the interrelation of the influence of local defects and defects in the manufacture and assembly of elements of the bearing assembly, with the spectral characteristics of the vibration of the mechanism being examined. 1 il. with (L GHE
Description
1130727211307272
Изобретение относитс к подшипниковой промьштенности и может быть преимущественно использовано дл ди- агности ки узлов трени механизмов с вращающимис элементами.The invention relates to bearing industry and can be advantageously used to diagnose the friction units of mechanisms with rotating elements.
Целью изобретени вл етс повышение точности и достоверности диагностики .The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of diagnosis.
На чертеже дана схема предлагаемого устройства.The drawing is a diagram of the proposed device.
Устройство дл диагностики шарикоподшипников механизмов с вращающимис элементами содержит последовательно соединенные вибропреобразовательDevice for diagnosing ball bearings of mechanisms with rotating elements contains vibration transducer connected in series
осуществл етс с использованием эталонного механизма с минимальными дефектами элементов подшипникового узла (отклонени формы, перекосы, от- 5 сутствие локальных дефектов), при этом настройка и выбор полосы пропускани /з fg фильтров частотного анализатора происходит таким образом, чтобы закон распределени значений амплитудной огибающей узкополосного процесса на выходе фильтра имел норfOis carried out using a reference mechanism with minimal defects in the elements of the bearing assembly (shape deviations, distortions, lack of local defects), while tuning and selecting the bandwidth / sfg of frequency analyzer filters occurs so that the distribution law of the amplitude envelope of the narrowband process at the filter output had norfO
мальное распределение, что характеризуетс величиной эксцесса Е , дл исходного состо ни (по локальнымthe maximum distribution, which is characterized by the magnitude of the excess E, for the initial state (by local
1, установленный на подшипниковом щи- дефектам) элементов подшипникового те объекта исследовани , согласующий узла механизма. Резонансные частоты усилитель 2, частотный анализатор с фильтров fg выбираютс в зависимости1, mounted on a bearing (defect) defects of the bearing elements of the object of study, matching the mechanism assembly. Resonant frequency amplifier 2, frequency analyzer from fg filters are selected depending on
набором параллельных фильтров 3, аналоговый мультиплексор 4, блок 5 выделени огибающей, аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 ввода информации в микроэвм, микроэвм 8, блок 9 вывода информации из микроЭВМ, блок 10 управлени , блок 11 промежу- точной пам ти, блок 12 цифроаналого- вых преобразователей, блок 13 масштабных усипителей, а также устройство 14 отображени информации, причем выход согласующего усилител 2 соеди нен с соответствующими сигнальными входами набора параллельных фильтровa set of parallel filters 3, analog multiplexer 4, envelope selection block 5, analog-to-digital converter 6, block 7 of inputting information into the microcomputer, microcomputer 8, block 9 of outputting information from the microcomputer, control block 10, block 11 of the intermediate memory, block 12 digital-analogue converters, a block 13 of large-scale amplippers, and also a display device 14, the output of the matching amplifier 2 being connected to the corresponding signal inputs of a set of parallel filters
3частотного анализатора, а выходы фильтров соединены с соответствующими входами аналогового мультиплексора 4, второй вход блока 10 управлени соединен с выходом микроЭВМ 8, информационный вход блока 11 промежуточной пам ти соединен с выходом блока 9 вывода информации из микроЭВМ, выходы блока 13 масштабных усилите . лей соединены с соответствунлдими управл ющими входами параллельных фильт ров 3 частотного анализатора, адресный вход аналогового мультиплексораThe 3 frequency analyzer and the filter outputs are connected to the corresponding inputs of the analog multiplexer 4, the second input of the control unit 10 is connected to the output of the microcomputer 8, the information input of the intermediate memory unit 11 is connected to the output of the information output unit 9 from the microcomputer, the outputs of the large-scale 13 unit. Leu are connected to the corresponding control inputs of the parallel filters 3 of the frequency analyzer, the address input of the analog multiplexer
4соединен с адресным выходом блока 10 управлени , а вход устройства 14 отображени информации подключен к соответствующему выходу микроЭВМ 8.4 is connected to the address output of the control unit 10, and the input of the information display device 14 is connected to the corresponding output of the microcomputer 8.
2020
от вида диагностируемого дефекта изготовлени и сборки подшипниковогоon the type of diagnosed manufacturing and assembly defect of the bearing
2525
узла (отклонение формы, перекосы элементов и т.д,). Один и тот же дефект изготовлени и сборки элементов подшипникового узла может про вл тьс на различных информационных частотах спектра вибрации. Таким образом, набор фильтров частотного анализатора представл ет собой р параллельных каналов с числом фильтров в каждом канале п, где р - количество диагнос- 30 тируемых дефектов изготовлени и сборкиV п - количество информационных частот, характеризующих данный вид.дефекта.knot (deviation of the form, distortions of elements, etc.,). The same defect in the manufacture and assembly of elements of the bearing assembly can occur at different information frequencies of the vibration spectrum. Thus, the filter set of the frequency analyzer is p parallel channels with the number of filters in each channel n, where p is the number of diagnosed manufacturing and assembly defects; and n is the number of information frequencies characterizing this kind of defect.
« При выборе полос пропускани фильтров , соответствуюш 1х исходному состо нию элементов подшипникового узла механизма, вибропреобразователь 1 устанавливаетс на подшипниковом щите"When selecting the passbands of the filters, corresponding to 1x the initial state of the elements of the bearing assembly of the mechanism, the vibrator 1 is installed on the bearing shield
40 работающего эталонного механизма и преобразует вибрации в электрические сигналы, которые усиливаютс согласующим усилителем 2, Далее электрические сигналы поступают на сигнальные40 operating reference mechanism and converts vibrations into electrical signals, which are amplified by matching amplifier 2. Further, electrical signals are sent to the signal
4 входы фильтров частотного анализатора 3, резонансные частоты фильтров настроены на заранее рассчитанные информационные частоты диагностируемых дефектов изготовлени и сборки, а поУстройство работает следующим об- лосы пропускани фильтров (добротность ) в начальный момент времени обусловлены положением информацион частот относительно друг друга в спектре вибрации, что обеспечивает с установочными напр жени ми на управ л ющих входах филь тров, поступающих с соответствующг;:-: выходов блока ма табных усилителЕ::;; :5 этот же мо мент времени с адресного выхода блThe 4 inputs of the filters of the frequency analyzer 3, the resonant frequencies of the filters are tuned to the pre-calculated information frequencies of diagnosed manufacturing and assembly defects, and the device operates as follows by filter bandwidth (Q) at the initial time point due to the position of the information frequencies relative to each other in the vibration spectrum, which provides, with installation voltages, on the control inputs of the filters coming from the corresponding;: -: outputs of the box amplifier unit :: ;; : 5 the same time from the address output block
разом.at once.
Дл повышени точности и достоверности диагностики перед проведением непосредственно диагностики технического состо ни подшипникового узла исследуемого механизма с враща- юпщмис элементами (электродвигател , редуктора) устройство работает в режиме Обучение. Режим ОбучениеIn order to improve the accuracy and reliability of diagnostics, the device operates in the Training mode before directly diagnosing the technical condition of the bearing assembly of the mechanism under study with rotating elements (electric motor, gearbox). Training mode
осуществл етс с использованием эталонного механизма с минимальными дефектами элементов подшипникового узла (отклонени формы, перекосы, от- сутствие локальных дефектов), при этом настройка и выбор полосы пропускани /з fg фильтров частотного анализатора происходит таким образом, чтобы закон распределени значений амплитудной огибающей узкополосного процесса на выходе фильтра имел норcarried out using a reference mechanism with minimal defects in the elements of the bearing assembly (shape deviations, distortions, absence of local defects), while tuning and selecting the bandwidth / s fg of frequency analyzer filters occurs so that the distribution law of the amplitude envelope of the narrowband process the output of the filter had a hole
от вида диагностируемого дефекта изготовлени и сборки подшипниковогоon the type of diagnosed manufacturing and assembly defect of the bearing
узла (отклонение формы, перекосы элементов и т.д,). Один и тот же дефект изготовлени и сборки элементов подшипникового узла может про вл тьс на различных информационных частотах спектра вибрации. Таким образом, набор фильтров частотного анализатора представл ет собой р параллельных каналов с числом фильтров в каждом канале п, где р - количество диагнос- тируемых дефектов изготовлени и сборкиV п - количество информационных частот, характеризующих данный вид.дефекта.knot (deviation of the form, distortions of elements, etc.,). The same defect in the manufacture and assembly of elements of the bearing assembly can occur at different information frequencies of the vibration spectrum. Thus, the frequency analyzer filter set is p parallel channels with the number of filters in each channel n, where p is the number of manufacturing and assembly defects diagnosed; and n is the number of information frequencies characterizing this kind of defect.
При выборе полос пропускани фильтров , соответствуюш 1х исходному состо нию элементов подшипникового узла механизма, вибропреобразователь 1 устанавливаетс на подшипниковом щитеWhen selecting the passbands of the filters, corresponding to the 1x initial state of the elements of the bearing assembly of the mechanism, the vibrator 1 is installed on the bearing shield
работающего эталонного механизма и преобразует вибрации в электрические сигналы, которые усиливаютс согласующим усилителем 2, Далее электрические сигналы поступают на сигнальныеa working reference mechanism and converts vibrations into electrical signals, which are amplified by matching amplifier 2. Further, electrical signals are sent to the signal
входы фильтров частотного анализатора 3, резонансные частоты фильтров настроены на заранее рассчитанные информационные частоты диагностируемых дефектов изготовлени и сборки, а полосы пропускани фильтров (добротность ) в начальный момент времени обусловлены положением информационных частот относительно друг друга в спектре вибрации, что обеспечиваетс установочными напр жени ми на управл ющих входах филь тров, поступающих с соответствующг;:-: выходов блока масштабных усилителЕ::;; :5 этот же момент времени с адресного выхода блопоследнего 1-го фильтра 3 частотного анализатора с адресного выхода блока 10 управлени на адресный вход аналогового мультиплексора 4 поступает двоична комбинаци конечного адреса, 5 в соответствии с которой аналоговый мультиплексор 4 отключает выходы фильтра 3 частотного анализатора от входа блока выделени огибающей 5, при этом устройство 14 отображени 10 информации выдает надпись Конец обучени , а микроэвм 8 переходит в режим ожидани .the inputs of the filters of frequency analyzer 3, the resonant frequencies of the filters are tuned to the pre-calculated information frequencies of diagnosed manufacturing and assembly defects, and the passbands of the filters (Q) at the initial time point are due to the position of the information frequencies relative to each other in the vibration spectrum, which is provided by the installation voltages control inputs of the filters coming from the corresponding;: -: outputs of the block of large-scale amplifiers :: ;; : 5 the same time from the address output of the last 1st filter 3 of the frequency analyzer from the address output of the control unit 10 to the address input of the analog multiplexer 4 receives the binary combination of the final address, 5 according to which the analog multiplexer 4 turns off the filter 3 outputs of the frequency analyzer from the input of the envelope selection block 5, wherein the information display device 10 displays the text End of Learning, and the microcomputer 8 goes into standby mode.
При работе устройства в режимеWhen the device is in mode
блока 5 выделени огибающей . С выхода блока 5 выделени огибающей сигнал через аналого-цифровой преобразователь 6 в двоичном коде поступает на вход блока 7 ввода информации в микроэвм, где преобразуетс в коды микроэвм, далее сигнал поступает в микроэвм 8.envelope selection block 5. From the output of the envelope selection block 5, the signal through the analog-to-digital converter 6 in binary code is fed to the input of the information input unit 7 in the microcomputer, where it is converted into the microcomputer codes, then the signal enters the microcomputer 8.
Микроэвм 8 в соответствии с программным обеспечением осуществл ет вычисление математического ожидани величины амплитудной огибающей , а также величины коэффициента эксцесса Ed одномерной плотности веро т Диагностика блок 10 управлени на- 15 ности p(Ad) мгновенных значений амжатием кнопки Диагностика коммутирует свои входы и выходы следующим образом: выход блока 10 управлени отключаетс от входа блока I1 промежуточной пам ти, адресный выход подключаетс к адресному входу аналогового мультиплексора 4, первый вход блока 10 управлени отключаетс от выхода блока 9 вывода информации изThe computer 8, in accordance with the software, calculates the mathematical expectation of the magnitude of the amplitude envelope as well as the magnitude of the kurtosis Ed of the one-dimensional density of probabilities Diagnostics block 10 of the control p 15 (Ad) instantaneous values of the button Diagnostics switches its inputs and outputs as follows : the output of control unit 10 is disconnected from the input of block I1 of the intermediate memory, the address output is connected to the address input of analog multiplexer 4, the first input of control unit 10 from lyuchaets from the output information output unit 9 of
плитудной огибающей на выходе первого фильтра 3 частотного анализатора. Вычисление значени Ad и Ed записываетс в пам ть микроэвм 8. После 20 окончани вычислений с выхода мик- ррЭВМ синхронизирующий импульс поступает на второй вход блока 10 управлени , в соответствии с которым с адресного выхода блока 10 управлени the bulk envelope at the output of the first filter 3 of the frequency analyzer. The calculation of the value of Ad and Ed is recorded in the memory of the microcomputer 8. After 20 completion of the calculations from the output of the micro-computer, the synchronizing pulse goes to the second input of the control unit 10, according to which the address output of the control unit 10
микроэвм, второй вход блока 10 управ- на адресный вход аналогового мультилени подключаетс к выходу микроЭВМ 8, информационный вход блока 11 промежуточной пам ти отключаетс от выхода блока 9 вывода информации из микроэвм. Нажатием; кнопки Обнуление в блоке 10 управлени с его адресного выхода на адресный вход аналогового мультиплексора 4 поступает сигнал нулевого адреса в соответствии с которым аналоговый мультиплексор 4 подключает выход первого фильтра 3 частотного анализатора к входу блока 5 выделени огибающей. Таким образом, устройство готово к работе в режиме Диагностика.microcomputer, the second input of the control unit 10 — the address input of the analog multilenium is connected to the output of the microcomputer 8; the information input of the intermediate memory unit 11 is disconnected from the output of the information output unit 9 of the microcomputer. Pushing; The reset button in the control unit 10 from its address output to the address input of the analog multiplexer 4 receives a zero address signal in accordance with which the analog multiplexer 4 connects the output of the first filter 3 of the frequency analyzer to the input of the envelope extraction unit 5. Thus, the device is ready for operation in the Diagnostics mode.
Вибропреобразователь 1 устанавливаетс на подшипниковом щите работающего исследуемого механизма 15 и преобразует вибрации в электрические сигналы, которые усиливаютс согласующим усилителем 2 и поступают на входы фильтров 3 частотного анализатора, резонансные частоты которых выбраныThe vibrator 1 is mounted on the bearing shield of the operating mechanism 15 under study and converts the vibrations into electrical signals, which are amplified by the matching amplifier 2 and fed to the inputs of the filters 3 of the frequency analyzer, whose resonant frequencies are selected
плексора 4 поступает управл ющий сигнал определенной двоичной комбинации , при этом аналоговый мультиплексор 4 коммутирует выход следующегоthe plexer 4 receives the control signal of a certain binary combination, while the analog multiplexer 4 commutes the output of the following
30 фильтра 3 частотного анализатора с входом блока 5 выделени огибающей. Далее работа устройства продолжаетс аналогичным образом до тех пор, пока микроэвм 8 не осуществит вычисле35 ние значений Adg и Edg вибросигнала на выходе последнего фильтра 3 частотного анализатора, при этом блок 10 управлени в соответствии с.синхронизирующим импульсом, поступаю40 щим с выхода микроЭВМ 8 на второй вход, выдает на адресный вход аналогового мультиплексора 4 управл ющий сигнал конечного адреса, по кбторо- му аналоговый мультиплексор 4 отклю45 чает выходы частотного анализатора 3 от входа блока 5 вьщелени .огибающей. Затем микроэвм 8, использу записанные в пам ти величины Adg и Edj с30 of the filter 3 of the frequency analyzer with the input of the block 5 of the envelope selection. Then, the device continues in the same way until the microcomputer 8 calculates the Adg and Edg values of the vibration signal at the output of the last filter 3 of the frequency analyzer, and the control unit 10 in accordance with the synchronizing pulse coming from the output of the microcomputer 8 to the second the input, sends to the address input of the analog multiplexer 4 a control signal of the end address, which, by analogy, the analog multiplexer 4 switches off the outputs of frequency analyzer 3 from the input of block 5 of the bending. Then the microcomputer 8, using the stored Adg and Edj values with
каждого фильтра 3 частотного анали- в соответствии с информационными час- 50 затора производит вычислени значе- тотами диагностируемых дефектов из- ний дефектов изготовлени и сборки готовлени и сборки, а полосы пропус- с/д и значени L j Edj/E°t, харак теризующегр локальные дефекты элементов подшипникового узла исследуемого 55 механизма. Результаты вычислений Гр и L с выхода микроЭВМ 8 поступают на вход устройства 14 отображени информации , который осуществл ет отображение результатов диагностики.each frequency analysis filter 3, in accordance with the information clock, calculates the values of diagnosed defects of defects in manufacturing and assembly defects, preparation and assembly, and the bandwidth s / d and the values L j Edj / E ° t, localizing defects of the elements of the bearing unit of the mechanism under study 55. The results of the calculations of Gr and L from the output of the microcomputer 8 are fed to the input of the information display device 14, which performs the display of the diagnostic results.
кани фильтров выбраны и настроены в режиме Обучение. Аналоговый мультиплексор 4 в соответствии с поступившей командой с адресного выхода блока 10 управлени осуществл ет передачу сигнала с выхода первого фильтра 3 частотного анализатора на входCan filters are selected and configured in the Training mode. The analog multiplexer 4, in accordance with the incoming command from the address output of the control unit 10, transmits a signal from the output of the first filter 3 of the frequency analyzer to the input
блока 5 выделени огибающей . С выхода блока 5 выделени огибающей сигнал через аналого-цифровой преобразователь 6 в двоичном коде поступает на вход блока 7 ввода информации в микроэвм, где преобразуетс в коды микроэвм, далее сигнал поступает в микроэвм 8.envelope selection block 5. From the output of the envelope selection block 5, the signal through the analog-to-digital converter 6 in binary code is fed to the input of the information input unit 7 in the microcomputer, where it is converted into the microcomputer codes, then the signal enters the microcomputer 8.
Микроэвм 8 в соответствии с программным обеспечением осуществл ет вычисление математического ожидани величины амплитудной огибающей , а также величины коэффициента эксцесса Ed одномерной плотности веро тности p(Ad) мгновенных значений амплитудной огибающей на выходе первого фильтра 3 частотного анализатора. Вычисление значени Ad и Ed записываетс в пам ть микроэвм 8. После 20 окончани вычислений с выхода мик- ррЭВМ синхронизирующий импульс поступает на второй вход блока 10 управлени , в соответствии с которым с адресного выхода блока 10 управлени The computer 8 in accordance with the software calculates the mathematical expectation of the magnitude of the amplitude envelope, as well as the magnitude of the kurtosis Ed of the one-dimensional probability density p (Ad) of the instantaneous values of the amplitude envelope at the output of the first filter 3 of the frequency analyzer. The calculation of the value of Ad and Ed is recorded in the memory of the microcomputer 8. After 20 completion of the calculations from the output of the micro-computer, the synchronizing pulse goes to the second input of the control unit 10, according to which the address output of the control unit 10
плексора 4 поступает управл ющий сигнал определенной двоичной комбинации , при этом аналоговый мультиплексор 4 коммутирует выход следующегоthe plexer 4 receives the control signal of a certain binary combination, while the analog multiplexer 4 commutes the output of the following
30 фильтра 3 частотного анализатора с входом блока 5 выделени огибающей. Далее работа устройства продолжаетс аналогичным образом до тех пор, пока микроэвм 8 не осуществит вычисле35 ние значений Adg и Edg вибросигнала на выходе последнего фильтра 3 частотного анализатора, при этом блок 10 управлени в соответствии с.синхронизирующим импульсом, поступаю40 щим с выхода микроЭВМ 8 на второй вход, выдает на адресный вход аналогового мультиплексора 4 управл ющий сигнал конечного адреса, по кбторо- му аналоговый мультиплексор 4 отклю45 чает выходы частотного анализатора 3 от входа блока 5 вьщелени .огибающей Затем микроэвм 8, использу записанные в пам ти величины Adg и Edj с30 of the filter 3 of the frequency analyzer with the input of the block 5 of the envelope selection. Then, the device continues in the same way until the microcomputer 8 calculates the Adg and Edg values of the vibration signal at the output of the last filter 3 of the frequency analyzer, and the control unit 10 in accordance with the synchronizing pulse coming from the output of the microcomputer 8 to the second the input, sends to the address input of the analog multiplexer 4 the control signal of the end address, which, by analogy, the analog multiplexer 4 disconnects the outputs of frequency analyzer 3 from the input of block 5 of the bending. Then micro vm 8, using the recorded values in memory and Adg with Edj
ка 10 управлени на адресный вход аналогового мультиплексора поступает сигнал,.представл ющий собой двоичную комбинацию нулевого адреса, при этом на выходе аналогового мультиплексора 4 осуществл етс передача сигнала с выхода первого фильтра 3 частотного анализатора. С выхода аналогового мультиплексора 4 временной сигнал, характеризующий мгновенные значени вибросигнала на выходе первого фильтра 3 частотного анализатора , поступает в блок 5 выделени оги- бак цей, где происходит детектирование , т.е. выделение амплитудной оги15 вых преобразователей, где преобразуетс из цифрового вида в аналоговый, и поступает в блок 13 масштабных усилителей . Сигнал с первого выхода блока 13 масштабных усилителей поступабающей входного сигнала. С выхода блока 5 выделени огибающей сигнал подаетс на вход аналого-цифрового преобразовател 6, где аналоговый сигнал преобразуетс в двоичный код. Да- 20 ет на управл ющий вход первого фильт- лее информаци о значении амплитуд- ра 3 частотного анализатора и сужает ной огибающей в цифровом коде поступает в блок 7 ввода информации в мик- роЭВМ, который осуществл ет преобраполосу пропускани первого фильтра 3 частотного анализатора. Процесс сужени полосы пропускани первого фильтзование входного цифрового кода в ра-25 ра 3 частотного анализатора продол- бочие коды микроэвм 8. МикроЭВМ 8 осуществл ет вычисление математического ожидани величины амплитудной огибающей А, а также величины коэффициента эксцесса Е. одномерной плотности веро тности Р(А) мгновенных значений амплитудной огибающей вибросигнала на выходе первого фильтра 3 частотного анализатора. Вычислени математического ожидани А, иWhen the control is sent to the address input of the analog multiplexer, a signal is received, which is a binary combination of the zero address, and the output of the analog multiplexer 4 transmits a signal from the output of the first filter 3 of the frequency analyzer. From the output of the analog multiplexer 4, the time signal characterizing the instantaneous values of the vibrating signal at the output of the first filter 3 of the frequency analyzer enters the selection block 5 with an guitar, where the detection takes place, i.e. selection of amplitude face transducers, where it is converted from a digital form to an analog one, and supplied to the block 13 of large-scale amplifiers. The signal from the first output of the block 13 scale amplifiers of the incoming input signal. From the output of the envelope selection block 5, the signal is fed to the input of an analog-to-digital converter 6, where the analog signal is converted into a binary code. Yes- to the control input of the first filter information about the amplitude 3 of the frequency analyzer and narrowing the envelope in the digital code enters the information input unit 7 in the microcomputer, which transforms the passband of the first filter 3 of the frequency analyzer. The process of narrowing the bandwidth of the first filtering of the input digital code in ra-25 ra 3 of the frequency analyzer is extended by microcomputer codes 8. Microcomputer 8 calculates the expected value of amplitude envelope A, as well as the magnitude of kurtosis E. One-dimensional probability density P (A ) the instantaneous values of the amplitude envelope of the vibration signal at the output of the first filter 3 of the frequency analyzer. Calculating expectation A, and
жаетс до тех пор, пока величина Е одномерной плотности веро тности p(Aj) мгновенных значений амплитудной огибающей вибросигнала на выходеis pressed until the value of E of one-dimensional probability density p (Aj) of instantaneous amplitude envelope values of the vibrating signal at the output
30 первого фильтра 3 частотного анализатора достигнет значени Е Е. При значении с адресного выхода блока 10 управлени на адресный вход аналогового мультиплексора 4 постуj пает нова двоична комбинаци , в соответствии с которой аналоговый мультиплексор 4 коммутирует выход следуюпдего фильтра 3 частотного анализатора с входом блока 5 выделени 30 of the first filter 3 of the frequency analyzer reaches the value of E. E. With the value from the address output of the control unit 10 to the address input of the analog multiplexer 4, a new binary combination is received, according to which the analog multiplexer 4 switches the output of the next filter 3 of the frequency analyzer with the input of the selection unit 5
коэффициента эксцесса Е производ тс в соответствии с заранее введенной в пам ть микроэвм программой. Результат вычислени А находитс в пам ти микроЭВМ 8, в результате вычис- 40 огибающей. При этом полоса пропуска- лени Е через устройство 9 вывода ™ первого фильтра фиксируетс в информации из микроЭВМ в двоичном коде поступает на первый вход блока 10 управлени и одновременно на информасоответствии с величиной напр жени на входе управл ющего входа фильтра, значение которого рпредел етс храционный вход блока 11 промежуточной 45 н щейс в первой чейке блока 11 про- пам ти, при этом на второй вход блока 10 управлени с выхода микроЭВМ 8 поступает синхронизирующий сигнал, представл ющий собой импульс, сопровождающий выводимую из микроэвм информацию о величине Е. С выхода блока 10 управлени синхронизирующий сигнал поступает на вход блока 1I промежуточной пам ти, в котором синмежуточной пам ти информации о величине Е, рассчитанной на предыдущем шаге, а с выхода блока 10 управлени синхронизируюпшй сигнал поступает на 50 вход блока 11 промежуточной пам ти, где синхронизирует запись информации о величине Е, следующего фильтра вthe coefficient of kurtosis E is produced in accordance with the microcomputer program previously entered into the memory. The result of the calculation A is in the memory of the microcomputer 8, as a result of the calculation of the 40 envelope. In this case, the bandwidth E through the output device 9 of the first filter is recorded in the information from the microcomputer in binary code at the first input of the control unit 10 and at the same time with the information on the voltage value at the control input of the filter, the value of which is determined by the storage input block 11, an intermediate 45 is located in the first cell of the block 11, while the second input of the control unit 10 from the output of microcomputer 8 receives a synchronizing signal, which is a pulse that accompanies the output From the microcomputer, information about the value of E. From the output of control unit 10, the synchronization signal is fed to the input of block 1I of the intermediate memory, in which the sync memory of information about the value of E calculated at the previous step, and from the output of control unit 10, the synchronized signal is fed to 50 the input of block 11 of the intermediate memory, where it synchronizes the recording of information about the value of E, the next filter in
соответствующую чейку блока 11 промежуточной пам ти. Процесс настройкиthe corresponding cell of block 11 of the intermediate memory. Setup process
хронизирует запись информации о вели- 55 полос пропускани всех фильтров 3 чине Е , поступившей через информаци- частотного анализатора последователь- онный вход в первую чейку блока 11 - но продолжаетс аналогичным образом.It records the information on the bandwidth of all filters 3, E, received through the information frequency analyzer, the sequential input to the first cell of block 11 — but continues in the same way.
промежуточной пам ти, где хранитс intermediate memory where stored
до прихода следующего синхронизирующего импульса, сопровождающего информацию об изменившейс величине Е . При этом с адресного выхода блока 10until the arrival of the next sync pulse, which accompanies the information about the changed value of E. At the same time from the address output of block 10
управлени на адресный вход аналогового мультиплексора 4 посто нно поступает двоична комбинаци нулевого адреса, поддерживающа коммутацию выхода первого фильтра 3 частотногоcontrol to the address input of the analog multiplexer 4 continuously receives a binary combination of zero address, supporting switching of the output of the first filter 3 of the frequency
анализатора с выходом аналогового мультиплексора 4 до значени величины Е Е . С выхода блока 11 промежуточной пам ти информаци о величине Е поступает в блок 12 цифроаналоговых преобразователей, где преобразуетс из цифрового вида в аналоговый, и поступает в блок 13 масштабных усилителей . Сигнал с первого выхода блока 13 масштабных усилителей поступает на управл ющий вход первого фильт- ра 3 частотного анализатора и сужает analyzer with analog multiplexer 4 output to the value of Е Е value. From the output of block 11 of the intermediate memory, information about the value of E enters the block 12 of digital-to-analog converters, where it is converted from a digital form to an analog, and enters the block 13 of large-scale amplifiers. The signal from the first output of the block 13 of the scale amplifiers is fed to the control input of the first filter 3 of the frequency analyzer and narrows
ет на управл ющий вход первого фильт- ра 3 частотного анализатора и сужает em to the control input of the first filter 3 of the frequency analyzer and reduces
полосу пропускани первого фильтра 3 частотного анализатора. Процесс сужени полосы пропускани первого фильт25 ра 3 частотного анализатора продол- bandwidth of the first filter 3 frequency analyzer. The process of narrowing the bandwidth of the first filter 25 of the 3rd frequency analyzer is
жаетс до тех пор, пока величина Е одномерной плотности веро тности p(Aj) мгновенных значений амплитудной огибающей вибросигнала на выходеis pressed until the value of E of one-dimensional probability density p (Aj) of instantaneous amplitude envelope values of the vibrating signal at the output
30 первого фильтра 3 частотного анализатора достигнет значени Е Е. При значении с адресного выхода блока 10 управлени на адресный вход аналогового мультиплексора 4 постуj пает нова двоична комбинаци , в соответствии с которой аналоговый мультиплексор 4 коммутирует выход следуюпдего фильтра 3 частотного анализатора с входом блока 5 выделени 30 of the first filter 3 of the frequency analyzer reaches the value of E. E. With the value from the address output of the control unit 10 to the address input of the analog multiplexer 4, a new binary combination is received, according to which the analog multiplexer 4 switches the output of the next filter 3 of the frequency analyzer with the input of the selection unit 5
40 огибающей. При этом полоса пропуска- ™ первого фильтра фиксируетс в 40 envelope. At the same time, the pass band of the first filter is fixed in
огибающей. При этом полоса пропуска- ™ первого фильтра фиксируетс в envelope. At the same time, the pass band of the first filter is fixed in
соответствии с величиной напр жени на входе управл ющего входа фильтра, значение которого рпредел етс хра45 н щейс в первой чейке блока 11 про- in accordance with the voltage value at the input of the control input of the filter, the value of which is determined by the one stored in the first cell of the unit 11
межуточной пам ти информации о величине Е, рассчитанной на предыдущем шаге, а с выхода блока 10 управлени синхронизируюпшй сигнал поступает на 50 вход блока 11 промежуточной пам ти, где синхронизирует запись информации о величине Е, следующего фильтра вinterim memory of information about the value of E, calculated at the previous step, and from the output of control unit 10, the synchronizing signal goes to 50 input of block 11 of intermediate memory, where it synchronizes the recording of information about the value of E, the next filter in
соответствующую чейку блока 11 промежуточной пам ти. Процесс настройкиthe corresponding cell of block 11 of the intermediate memory. Setup process
полос пропускани всех фильтров 3 частотного анализатора последовател но продолжаетс аналогичным образомthe bandwidths of all filters 3 of the frequency analyzer are consistently continued in the same way.
После настройки полосы пропускани After setting the bandwidth
713713
Таким образом, устройство в режиме Обучение определ ет и выставл ет рабочие полосы пропускани фильтров 3 частотного анализатора по пара метрам эксцесса Е дл нормального закона распределени значений амплитудной огибающей узкополосного процесса на выходе фильтров; в режиме Диагностика вычисл ет значени математического ожидани величины амплитудной огибающей Af, эксцесса Ef спектральных характеристик вибрации исследуемого механизма, определ ет величины дефектов изготовлени и сборки и характер локальных повреждений элементов подвшпникового узла механизмов с врао;ающимис элементами.Thus, the device in the Learning mode determines and sets the working bandwidth of the filters 3 of the frequency analyzer according to the parameters of excess E for the normal law of the distribution of the amplitude envelope values of the narrowband process at the output of the filters; in the Diagnostics mode, it calculates the values of the mathematical expectation of the amplitude envelope Af, the excess Ef of the spectral characteristics of the vibration of the mechanism under study, determines the magnitudes of manufacturing and assembly defects and the nature of local damage to the elements of the subvoltage of mechanisms with rotating elements.
Данное устройство в отличие от известного позвол ет определ ть техническое состо ние подшипникового узла механизма как по величине дефектов изготовлени и сборки, так и по наличию локальных дефектов элементов подшипникового узла, при этом оценка дефектов подшипникового узла механизма проводитс с учетом взаимосв зи спектральных характеристик вибрации с параметрами возмущающих воздействий от . дефектов изготовлени и сборки и от локальных дефектов, что повьшгает точность и достоверность результатов диагностики .This device, in contrast to the known, allows determining the technical condition of the bearing assembly of the mechanism both by the size of manufacturing and assembly defects, and by the presence of local defects of the bearing assembly elements, and the defects of the bearing assembly of the mechanism are evaluated taking into account the interrelation of the spectral characteristics of vibration with parameters of disturbing influences from. manufacturing and assembly defects and local defects, which increases the accuracy and reliability of the diagnostic results.
Взаимосв зь спектральных характеристик вибрации исследуемого механизма с возмущающими воздействи ми от дефектов изготовлени и сборки и локальных дефектов может быть представлена следующими функциональными соотношени ми:The interrelation of the spectral characteristics of the vibration of the mechanism under study with the disturbing effects of manufacturing and assembly defects and local defects can be represented by the following functional relationships:
Ае F, (гр); E,do(aJ) 1(1) Ее FjCFj F dj(a); F2p(rp)Ae F, (gr); E, do (aJ) 1 (1) Its FjCFj F dj (a); F2p (rp)
иand
где F,where f
tptp
2Р2P
- возмущающие воздейстF dJlaj ),- disturbing influences (dJlaj),
Fidj(aj)Feedj (aj)
ВИЯ, обусловленные BernVIA due to Bern
товлени и сборки Гр элементов подшипникового узла (1, 6);production and assembly of Gy of the elements of the bearing assembly (1, 6);
-возмущающие воздействи , вызванные локальными дефектами (1).- disturbing effects caused by local defects (1).
Q тельно сократить временные и материальные затраты, повысить универсальность устройства, так как заложенные в пам ть микроэвм формулы дл расчета диагностических параметров: мате„ ,..f матического ожидани амплитуд виброличиной дефектов из го- tхарактеристик на информационных частотах дефектов, эксцесса закона распределени амплитуд в полосе пропускани фильтра, возмущающих воздейстCQ ВИЙ ОТ дефектов, передаточных функций , весовых коэффициентов и т.д. в общем виде справедливы дп механизмов однотипного функционального значени ; измен ющиес параметры, нап ,, ример конструктивные, жесткостные, ввод тс в виде исходных данных. При проведении диагностических исследований на механизмах различного функ- ционального назначени изменений треТаким образом, оценка дефектов элементов подшипникового узла проводитс -в соответствии со следующими функциональными зависимост ми (диск- риминантными функци ми):Q it is possible to reduce time and material costs, increase the versatility of the device, since the microeleumatics embedded in the memory are used to calculate diagnostic parameters: matte, .. waiting for the amplitudes of the vibropowder defects from the characteristics of the information frequencies of defects, the excess amplitude distribution filter bandwidth, perturbing effects of defects, transfer functions, weight coefficients, etc. in general, the dp mechanisms of the same type of functional value are valid; variable parameters, for example, constructive, rigid, are entered as input data. When conducting diagnostic studies on the mechanisms of various functional purposes of changes. Thus, the evaluation of defects in the elements of the bearing assembly is carried out in accordance with the following functional dependencies (discriminant functions):
Д)D)
5five
00
Le.MLe.M
весовые коэффициенты значени математического ожидани и эксцесса амплитудной огибающей на выходе каждого фильтра частотного анализа- тора при аппроксимации линейными или квадратичными зависимост миweighting coefficients of the value of the expectation value and the excess of the amplitude envelope at the output of each filter of the frequency analyzer with approximation by linear or quadratic dependencies
функций 1/ и 1/2 ( 1 , 1 ) .functions 1 / and 1/2 (1, 1).
Устройство позвол ет существенно повысить точность и достоверность диагностики технического состо ни подшипниковых узлов механизмов, особенно в услови х эксплуатации без на-, рушени нормального функционировани The device allows to significantly increase the accuracy and reliability of diagnostics of the technical condition of the bearing assemblies of mechanisms, especially under operating conditions without disrupting the normal functioning
5 механизма на любой стадии его активного существовани . Устройство дает возможность автоматизировать этап Обучение, в процессе которого резонансные частоты и полосы пропускани 5 mechanisms at any stage of its active existence. The device makes it possible to automate the Learning stage, during which the resonant frequencies and bandwidths
0 фильтров частотного анализатора выбираютс с учетом зависимости спект- ральных характеристик вибрации одновременно от дефектов изготовлени , сборки и локальных дефектов с использованием эталонного механизма с ис- ходньм техническим состо нием подшипникового узла. Устройство позвол ет как на этапе Обучение, так и при- проведении этапа Диагностика значиQ тельно сократить временные и материальные затраты, повысить универсальность устройства, так как заложенные в пам ть микроэвм формулы дл расчета диагностических параметров: мате5The 0 filters of the frequency analyzer are selected taking into account the dependence of the spectral characteristics of vibration simultaneously on manufacturing, assembly and local defects using the reference mechanism with the original technical condition of the bearing assembly. The device allows both at the Training stage and at the Diagnostics stage to significantly reduce the time and material costs, to increase the versatility of the device, since the memory-embedded micro-computer formula for calculating diagnostic parameters:
бует только программное обеспечение микроэвм и перестраиваютс резонансные частоты фильтров частотного анализатора .Only the microcomputer software is used and the resonant frequencies of the frequency analyzer filters are tuned.
Форм у л а изобретени 5Formula inventions 5
Устройство дл диагностики узлов трени механизмов с вращак цимис элементами , содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, согласующий усилитель, частотный анализатор , а также устройство отображени информации, отличающеес тем, что, с целью повьпиени A device for diagnostics of the units of friction of mechanisms with rotary-chisy elements, containing a vibration transducer connected in series, a matching amplifier, a frequency analyzer, and also an information display device, characterized in that
микроэвм, блоком управлени , блоком промежуточной пам ти, блоком цифро- аналоговых преобразователей, блоком масштабных усилителей, причем выход согласующего усилител соединен с соответствующими сигнальными входами параллельных фильтров частотного анализатора , выходы фильтров соединены с соответствующими входами аналогового го мультиплексора, второй вход блока управлени соединен с выходом микро- ЭВМ, информационный вход блока промежуточной пам ти соединен с выходом блока вывода информации из микроЭВМ,microcomputer, control unit, intermediate memory unit, digital-analog converters unit, scale amplifiers unit, the output of the matching amplifier is connected to the corresponding signal inputs of the parallel filters of the frequency analyzer, the outputs of the filters are connected to the corresponding inputs of the analog multiplexer, the second input of the control unit is connected the output of the microcomputer, the information input of the intermediate memory unit is connected to the output of the information output unit from the microcomputer,
точности и достоверности диагностики 15 выходы блока масштабных усилителейaccuracy and reliability of diagnostics 15 outputs of the block of large-scale amplifiers
технического состо ни механизмов с вращаюпщмис элементами, устройство снабжено последовательно соединенными аналоговым мультиплексором, блосоединены с соответствующими управл - к цими входами параллельных фильтров частотного анализатора, адресньй вход аналогового мультиплексора сое- ком выделени огибающей, аналого-циф- 20 динен с адресным выходом блока управ- ровым преобразователем, блоком ввода лени , а вход устройства отображени цифровой информации в микроЭВМ, мик- информации подключен к соответствую- роЭВМ, блоком вывода информации из щему выходу микроЭВМ.the technical state of the mechanisms with rotating elements, the device is equipped with series-connected analog multiplexer, connected to the corresponding controls of the parallel filters of the frequency analyzer, the address input of the analog multiplexer by the envelope selection button, analog-digital 20 with the address output of the control unit a flat converter, a laziness input unit, and an input of a digital information display device in a microcomputer, micro information is connected to the corresponding computer, an inf Formations from the microcomputer output.
Редактор Н. Швыдка Editor N. Shvydka
Составитель И. Баранов Техред В. КадарCompiled by I. Baranov Tehred V. Kadar
Заказ 1621/39 777 .ПодписноеOrder 1621/39 777. Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий ri3035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries ri3035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4
13072721307272
10ten
микроэвм, блоком управлени , блоком промежуточной пам ти, блоком цифро- аналоговых преобразователей, блоком масштабных усилителей, причем выход согласующего усилител соединен с соответствующими сигнальными входами параллельных фильтров частотного анализатора , выходы фильтров соединены с соответствующими входами аналогового мультиплексора, второй вход блока управлени соединен с выходом микро- ЭВМ, информационный вход блока промежуточной пам ти соединен с выходом блока вывода информации из микроЭВМ,microcomputer, control unit, intermediate memory unit, digital-to-analog converter unit, scale amplifiers unit, the output of the matching amplifier is connected to the corresponding signal inputs of the parallel filters of the frequency analyzer, the outputs of the filters are connected to the corresponding inputs of the analog multiplexer, the second input of the control unit is connected to the output a microcomputer, the information input of the intermediate memory unit is connected to the output of the information output unit from the microcomputer,
выходы блока масштабных усилителейoutputs of the block of scale amplifiers
Корректор Л, ПилипенкоProofreader L, Pilipenko
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853982863A SU1307272A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Device for diagnostic checking of friction units of mechanisms with rotating members |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853982863A SU1307272A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Device for diagnostic checking of friction units of mechanisms with rotating members |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1307272A1 true SU1307272A1 (en) | 1987-04-30 |
Family
ID=21207481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853982863A SU1307272A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Device for diagnostic checking of friction units of mechanisms with rotating members |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1307272A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728485C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-07-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Method for multifunctional diagnostics of bearing assemblies and device for its implementation in integral version |
-
1985
- 1985-12-03 SU SU853982863A patent/SU1307272A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 845017, кл. G 01 М 13/04, 1981. Г * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728485C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-07-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Method for multifunctional diagnostics of bearing assemblies and device for its implementation in integral version |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4980844A (en) | Method and apparatus for diagnosing the state of a machine | |
US4015480A (en) | Balancing method and apparatus | |
AU2017359003B9 (en) | Method for operating a state monitoring system of a vibrating machine and state monitoring system | |
US20190041365A1 (en) | Modal vibration analysis system | |
CN111208318A (en) | Acceleration sensor verification system and method | |
SU1307272A1 (en) | Device for diagnostic checking of friction units of mechanisms with rotating members | |
US4310892A (en) | Method for determining imbalance in a mechanical system | |
US8768638B2 (en) | Method and device for performing spectrum analysis of a wanted signal or noise signal | |
CA2191742C (en) | Process for determining the harmonic oscillations of the fundamental component of an electric signal | |
US2131559A (en) | Frequency measuring system | |
CN110476132B (en) | Reproduction simulation test system | |
US5111704A (en) | Apparatus and method for simulating blade pass sensor signals | |
US10345194B2 (en) | Detection device for initiating failures of a mechanical system | |
EP0715738B1 (en) | Interpretive measurement instrument | |
SU659923A1 (en) | Device for diagnosis of ball bearings | |
RU165733U1 (en) | DEVICE FOR TECHNICAL DIAGNOSTICS OF ELECTRIC DRIVE PUMP AND COMPRESSOR EQUIPMENT | |
US20010003420A1 (en) | System and process for exploiting a test | |
SU918021A1 (en) | Device for measuring deformed layer of part being worked | |
RU2057310C1 (en) | Device measuring vibration of rotary mechanisms | |
RU2030724C1 (en) | Unbalance meter | |
SU1647323A2 (en) | Machine diagnostics device | |
KR20230055741A (en) | System and method for diagnosing shaft orbit of rotor | |
KR930000505B1 (en) | Automatic tuner testing equipment and method | |
Tatge | Acoustic techniques for machinery diagnostics | |
SU1177711A1 (en) | Apparatus for diagnosis of electromotor ball bearings |