SU1516831A1 - Method of vibration diagnostics of mechanisms - Google Patents

Method of vibration diagnostics of mechanisms Download PDF

Info

Publication number
SU1516831A1
SU1516831A1 SU874341989A SU4341989A SU1516831A1 SU 1516831 A1 SU1516831 A1 SU 1516831A1 SU 874341989 A SU874341989 A SU 874341989A SU 4341989 A SU4341989 A SU 4341989A SU 1516831 A1 SU1516831 A1 SU 1516831A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
vibration
points
pair
defect
coherence
Prior art date
Application number
SU874341989A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Васильевич Барков
Наталья Александровна Баркова
Лариса Ивановна Волкова
Сергей Михайлович Коверзнев
Сергей Николаевич Рогов
Original Assignee
Ленинградский Кораблестроительный 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 Ленинградский Кораблестроительный Институт filed Critical Ленинградский Кораблестроительный Институт
Priority to SU874341989A priority Critical patent/SU1516831A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1516831A1 publication Critical patent/SU1516831A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  диагностики элементов машин и оборудовани , в частности подшипников качени . Цель изобретени  - расширение области использовани  и определени  местоположени  дефекта. Способ основан на анализе когерентности вибрации в двух точках механизма путем измерени  пространственного коэффициента когерентности вибрации в ближней зоне источника в нескольких парах точек. Точки разнесены между собой в одной паре менее чем на 10% от длины волны вибрации и отсто т от источника вынуждающих сил на рассто нии, сравнимом с длиной волны. Малые рассто ни  между точками измерени  в одной паре точек позвол ет обнаруживать дефекты в узлах малых габаритов, а сравнение результатов измерени  в разных парах точек позвол ет определить место дефекта в крупногабаритных механизмах и узлах. 2 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be used to diagnose the elements of machines and equipment, in particular rolling bearings. The purpose of the invention is to expand the field of use and locate the defect. The method is based on analyzing the coherence of vibration at two points of the mechanism by measuring the spatial coefficient of the coherence of vibration in the near zone of the source at several pairs of points. The points are separated from each other in one pair by less than 10% of the vibration wavelength and are separated from the source of driving forces at a distance comparable to the wavelength. The small distances between measurement points in one pair of points allows detecting defects in small-sized nodes, and a comparison of measurement results in different pairs of points makes it possible to determine the location of a defect in large-sized mechanisms and nodes. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  диагностики элементов машин и оборудовани , в частности подшипников качени .The invention relates to mechanical engineering and can be used to diagnose the elements of machines and equipment, in particular rolling bearings.

Целью изобретени   вл етс  расширение области использовани  способа вибрационной диагностики, в том числе за счет его распространени  на малогабаритные узлы механизмов и определени  местоположени  дефекта.The aim of the invention is to expand the scope of use of the method of vibration diagnostics, including due to its extension to small-sized units of mechanisms and determining the location of the defect.

На фиг. 1а,б.в приведены графики , по сн ющие предлагаемый способ; .на фиг. 2 - схема дл  реализации способа.FIG. Figures 1a and 2b show graphs explaining the proposed method; .on FIG. 2 is a diagram for implementing the method.

На фиг. 1а (крива  1) приведена зависимость модул  пространственного коэффициента когерентности высо- , кочастотной третьоктавной вибрации от рассто ни  Д1 туг  бездефектного механизма в удаленных от источника вибрации точках, где псевдовибраци  практически отсутствует.FIG. 1a (curve 1) shows the dependence of the modulus of the spatial coherence coefficient of a high frequency three-octave vibration on the distance D1 of a defect-free mechanism at points remote from the vibration source where pseudo-vibration is almost absent.

Рассто ние между точками измерени  пространственного коэффициента когерентности выражено в длинах волн ,вибрации Л со средней частотой выде- ленных составл ющих в материале, из которого выполнен контролируемый , узел механизма. Как видно из кривой, на рассто ни х ,1 коэффициент когерентности вибрации при отсутстслThe distance between the measurement points of the spatial coherence coefficient is expressed in wavelengths, the vibration A with the average frequency of the selected components in the material from which the controlled assembly is made. As can be seen from the curve, at distances x, 1 is the coefficient of coherence of vibration with no

аbut

0000

соwith

ВИИ псевдовибрации практически сов- падает с единицей.The VII of pseudo-vibration almost coincides with the unit.

На фиг. 16 (крива  2)-приведена зависимость модул  пространственного коэффициента когерентности высокочастотной третьоктавной вибрации механизма , измер емой непосредственно на узле-источнике вибрации. Как видно из кривой, в измер емом сигнале присутствует псевдовибраци , так как Ri til ) 1 на рассто ни х l-c7v/1U.FIG. 16 (curve 2) - the dependence of the modulus of the spatial coefficient of coherence of the high-frequency one-third octave vibration of the mechanism, measured directly at the node-source of vibration, is given. As can be seen from the curve, pseudo-vibration is present in the measured signal, since Ri is til) 1 over the distance x 1 -c7v / 1U.

На фиг. IB приведено сравнение модулей пространственного коэ()фициента когерентности вибрации подшипниковых узлов дл  бездефектного (крива  3) и дефектного (крива  4) подшипников на малых рассто ни х . Как видно из кривых, модуль коэффициента когерентности сильно зависит от технического состо ни  подшипника, особенно при &1 : и,1 Л .FIG. IB shows a comparison of the spatial coherence moduli () of the vibration coherence factor of bearing assemblies for defect-free (curve 3) and defective (curve 4) bearings at small distances. As can be seen from the curves, the modulus of the coherence coefficient strongly depends on the technical condition of the bearing, especially for & 1: and, 1 L.

Способ может быть использован и дл  обнаружени  дефектов в различных конструкци х, например дефектов болтовых, сварных и других соединений , трещин и т.п., при которых фазовые соотношени  вибросмещений при распространении волны измен ютс  скачкообразно. Дл  решени  указанных задач целесообразно возбуждать вибрацию от внешнего источника случайных вибровозмутдающих сил. Применение источника гармонических сил, как показывают экспериментальные исследовани , не обеспечивает требуемой чувствительности обнаружени  и локализации дефектов конструкций.The method can also be used to detect defects in various structures, such as bolted, welded and other joints, cracks, etc., in which the phase relationships of the vibration displacements during wave propagation change abruptly. To solve these problems, it is advisable to excite the vibration from an external source of random vibration forces. The use of a source of harmonic forces, as shown by experimental studies, does not provide the required sensitivity of detecting and localizing structural defects.

Не менее важной областью применени  способа ЯБЛ етс  обнаружение дефектов в потокосоздаюкцта; и потоко- провод щих системах, в которых наличие интенсивных локальных источников шума в среде измен ет величину нормированной взаимной спектральной плотности вибрации стенок трубопроводов , корпусов и т.п. в ближней зоне источника.No less important is the area of application of the APB method, the detection of defects in the flow creation package; and flux-conducting systems in which the presence of intense local noise sources in the medium changes the value of the normalized mutual spectral density of vibrations of the walls of pipelines, casings, etc. in the near zone of the source.

Способ может быть реализован с помощью устройства, приведенного на фиг. 2.The method can be implemented using the device shown in FIG. 2

Устройство состоит из двух каналов , включающих в себ  последовательно соединенные измерительные вибропреобразователи 1, полосовые фильтры 2 и усилители 3 с устройством 4 автоматической регулировки усилени . Выходы усилителей соединены с входами умножител  5 сигналов, к кото0The device consists of two channels, including measuring vibration transducers 1 connected in series, band-pass filters 2 and amplifiers 3 with an automatic gain control device 4. The outputs of the amplifiers are connected to the inputs of the multiplier 5 signals, to which

рому последовательно подключен интегратор 6, выход последнего соединен со св занными между собой блока- ми эталонных сигналов 7 и запоминани  8, а выходы указанных блоков соединены с вводами индикатора 9.The integrator 6 is sequentially connected to the latter, the output of the latter is connected to interconnected blocks of the reference signals 7 and memory 8, and the outputs of these blocks are connected to the inputs of the indicator 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

QДва измерительных вибропреобразовател  1 устанавливаютс  на рассто нии менее Д/Ю. Из преобразованных сигналов полосовыми фильтрами 2 выдел ютс  случайные составл ющие виб5 рации в одной (например, октавной) полосе частот с достаточно высокой (более 5 кГц) средней частотой.QTwo measuring vibration transducers 1 are set at a distance less than A / S. From the transformed signals, the random vibration components in one (e.g., octave) frequency band with a rather high (more than 5 kHz) average frequency are separated by band-pass filters 2.

Выделенные составл ющие усильша- ютс  в усилителе 3 до определенного (нормированного) значени , задаваемого схемой 4 автоматической регулировки усилени , а нормированные сигналы перемножаютс  в умножителе 5 сигналов и усредн ютс  интеграторомThe selected components increase in amplifier 3 to a certain (normalized) value specified by the automatic gain control circuit 4, and the normalized signals are multiplied in a signal multiplier 5 and averaged by the integrator

5 6- Полученный сигнал сравниваетс  в блоке 7 эталонных значений сигналов с определенным по множеству измерений бездефектных узлов эталоном, и в том случае, если он оказываетс  ннже эталона, запоминаетс  в запоминающем устройстве 8 и вьшодитс  на индикатор 9. На следующем этапе измерительные преобразователи переставл ютс  на рассто ние более и измерени  повтор ютс  с запоминанием полученного результата. После оксп чани  измерений в блоке пороговых значений производитс  дополнительное сравнение полученных результатов между собой и знак разности результатов измерений выводитс  на индикатор, указыва  направление дальнейшего перемещени  измерительных вибропреобразователей.5 6- The received signal is compared in block 7 of the reference values of the signals with a standard determined by a set of measurements of defect-free nodes, and if it turns out to be lower than the standard, is stored in the storage device 8 and returned to the indicator 9. a distance more and the measurements are repeated keeping the result obtained. After measuring the measurements in the block of threshold values, an additional comparison of the results obtained between themselves is made and the sign of the difference in the measurement results is displayed on the indicator, indicating the direction of further movement of the measuring vibration transducers.

В результате многократных измерений определ етс  область подшипника , дл  которой произведение сигналов М1шимально. Полученное место определ ет координаты дефекта-, а величина сигнала на выходе - степень развити  дефекта.As a result of repeated measurements, the bearing area is determined for which the product of the signals M1 is minimum. The resulting location determines the coordinates of the defect, and the magnitude of the output signal determines the degree of development of the defect.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ вибрационной диагностики 5 механизмов, заключающийс  в том, что одновременно преобразуют вибрацию одной Пары контрольных точек в электрические сигналы, вьодел ют из нихThe vibration diagnostics method of 5 mechanisms, which consists in simultaneously converting the vibration of a single pair of test points into electrical signals, remove them 00 5five 00 5five 00 515515 часть,содержащую составл ющие в одинаковой полосе частот, формируют сигнал, пропорциональный их произведению , определ ют среднее значение последнего, сравнивают его с эталонными значени ми и определ ют величину дефекта по результатам сравнени , отличающийс  тем, что, с цельк расширени  области использовани  и определени  местоположени  дефекта, преобразуют вибрацию в электрические сигналы в нескольктс парах контрольных точек, из каждой пары одновременно преобразованных сигналов выдел ют часть, содержащуюthe part containing the components in the same frequency band generates a signal proportional to their product, determines the average value of the latter, compares it with the reference values, and determines the magnitude of the defect from the comparison results, characterized in that defect locations, convert the vibrations into electrical signals in several pairs of test points, from each pair of simultaneously converted signals, select the part containing 3131 составл ющие в одинаковой полосе частот , формируют сигналы, пропорциональные произведению выделенных составл ющих в каждой паре, определ ют их средние значени , сравнивают их между собой и с эталонными значени ми дл  каждой пары точек и по результатам сравнени  определ ют величину и местоположение дефекта, причем рассто ние между точками контрол  вибрации выбирают в каждой паре не более 10%, а между парами не менее 25% длины волны вибрации со средней частотой выделенных составл ющих ,the components in the same frequency band, form signals proportional to the product of the selected components in each pair, determine their average values, compare them with each other and with the reference values for each pair of points, and compare the magnitude and location of the defect using the results. the distance between the vibration control points is chosen in each pair of not more than 10%, and between pairs of at least 25% of the vibration wavelength with the average frequency of the selected components, о,аoh well S 0,6S 0,6 о,нhe 0,10.1 оabout 0,80.8 0,40.4 0,20.2 /Л УА 0,6 0,8 Физ.1/ L UA 0.6 0.8 Fiz.1 / L W/JW / J дХdH VAVA 5D ЛL 1,0 11.0 1
SU874341989A 1987-12-14 1987-12-14 Method of vibration diagnostics of mechanisms SU1516831A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874341989A SU1516831A1 (en) 1987-12-14 1987-12-14 Method of vibration diagnostics of mechanisms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874341989A SU1516831A1 (en) 1987-12-14 1987-12-14 Method of vibration diagnostics of mechanisms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1516831A1 true SU1516831A1 (en) 1989-10-23

Family

ID=21341684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874341989A SU1516831A1 (en) 1987-12-14 1987-12-14 Method of vibration diagnostics of mechanisms

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1516831A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Балицкий Ф.Я. и др. Виброакустическа диагностика зарождающихс дефектов. - М.: Наука, 1984,с.108. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3838593A (en) Acoustic leak location and detection system
McFadden et al. Model for the vibration produced by a single point defect in a rolling element bearing
US3710615A (en) Acoustic particle concentration measuring instrument and method
US4768380A (en) Method and means for detecting faults or defects in moving machine parts
US5408880A (en) Ultrasonic differential measurement
JPS5847026B2 (en) How to calibrate acoustic radiation transducers
EP1422494A1 (en) Rapid fiber Bragg grating ( FBG ) strain sensor with reflecting/transmitting filter for acoustic emission detection
US4317366A (en) Method and system for measuring temperatures in combustion chambers
SU1516831A1 (en) Method of vibration diagnostics of mechanisms
US3276249A (en) Ultrasonic measuring apparatus
RU2112879C1 (en) Device for measuring level of liquid in gas-lift wells
RU1751U1 (en) DEVICE FOR CONTROL AND FORECASTING THE STATE OF PIPELINE MATERIALS
Yang et al. Detection of incipient failure in structure using random decrement technique
US5796482A (en) Apparatus/method for optical measuring a physical amount of a specific component contained in a substance
JP3209111B2 (en) Method and apparatus for measuring ripeness of fruits and vegetables
JPH0493653A (en) Dynamic response characteristic measuring method for ae sensor
JP4594646B2 (en) Damage detection method for partial discharge and damage detection apparatus for partial discharge
JPS6157491B2 (en)
GB2254425A (en) Defect detecting method and apparatus using vibrations
RU1120U1 (en) Diagnostic analyzer of the state of pipeline materials
SU1739242A1 (en) Apparatus for diagnosis of reduction gear
SU721678A1 (en) Method and device for determining two components of mechanical oscillations of a structure
JPS6036021B2 (en) Steel pipe material inspection method
SU1700417A1 (en) Method of diagnostics of state of friction pairs
SU917074A1 (en) Method of sound reflection factor determination