SU1582043A1 - Способ регистрации начальной стадии разрушени подшипников качени при ресурсных испытани х на долговечность и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике ресурсных испытаний машин и механизмов и может быть использовано в подшипниковой промышленности дл  регистрации начального момента разрушени  иследуемого издели  при установлении его долговечности, а также непрерывного диагностирующего контрол  за состо нием подшипниковых узлов бортовых систем транспортных средств в процессе их эксплуатации. Цель изобретени  - повышение надежности определени  при ресурсных испытани х перехода подшипника качени  в стадию разрушени  и повышение за счет этого достоверности информации о его потенциальной долговечности. Способ заключаетс  в амплитудной селекции и анализе ударных акустических импульсов, следующих с частотами прокатывани  тел качени  по местам выкрашивани . Дл  повышени  надежности определени  перехода подшипника в стадию разрушени  ударные импульсы от дефектов начального разрушени , маскируемые фоном шумовой помехи, подвергают комплексному воздействию амплитудной, фазовой и временной селекции. Устройство дл  осуществлени  способа выполнено в виде комплексной системы, содержащей амплитудный, фазовый и временной селекторы. Фазовый селектор выполнен в виде вычитающего устройства, амплитудный селектор - в виде динамического шумопонижающего фильтра, а временной селектор - в виде счетчика ударных импульсов, управл емого таймером. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике ресурсных испытаний машин и механизмов и может быть использовано в подшипниковой промышленности дл  регистрации начального момента разрушени  исследуемого издели  при установлении его долговечности, а также непрерывного диагностирующего контрол  за состо нием подшипниковых узлов бортовых систем транспортных средств в процессе их эксплуатации.

Цель изобретени  состоит в повышении надежности определени  при ресурсных испытани х перехода подшипника качени  в стадию разрушени  и повышение за счет этого достоверности информации о его потенциальной долговечности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Способ заключаетс  в том. что ударные импульсы от дефектов начального разрушени , маскируемых фоном шумовой помехи, подвергают комплексному воздействию амплитудной , фазовой и временной селекции, причем амплитудную селекцию полезного сигнала осуществл ют путем динамической фильтрации, а устройство, осуществл ющее предлагаемый способ,выполнено в виде системы амплитудной, фазовой и временной селекции.

Устройство состоит из фазового селектора , содержащего два согласующих пред- усилител  1 и 2 с элементом 3 балансировки их коэффициентов усилени , каскада 4 вычитани  сигналов с индикатором 5 баланса; дискретного аттенюатора 6, амплитудного селектора, состо щего из динамического шумопонижающего фильтра 7, временного селектора, содержащего счетчик 8 числа ударных импульсов и таймер 9, узла 10 управлени  испытательной машины, входных шин 11 и 12, измерительных датчиков 13 и 14, при этом измерительные датчики 13 и 14 установлены на исследуемых подшипниках 15 и 16 и подсоединены к входным шинам 11 и 12 соответственно, которые соединены также соответственно со входами предуси- лителей 1 и 2, на другие входы которых подсоединен элемент 3 балансировки их коэффициентов усилени , выходы предуси- лителей 1 и 2 соединены с каскадом 4 вычитани  сигналов, с которым св зан индикатор 5 баланса. Фазовый селектор через дискретный аттенюатор б подключен к входу динамического шумопонижающего фильтра 7, который подключен к счетчику 8 числа ударных импульсов, который своим выходом св зан с узлом 10 управлени  испытательной машины, а входом - с таймером 9.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом ресурсных испытаний на оба конца приводного вала испытательной машины устанавливаютс  исследуемые подшипники 15 и 16. К неподвижно закрепленным в станине машины наружным кольцам этих подшипников подвод т акустические шумы пьезодатчика 13 и 14, В процессе работы технологического стенда механизм испытательной машины возбуждает мешающие акустические колебани , оказывающие маскирующее действие на сигналы от зарождающихс  дефектов Мешающие колебани  работающего механизма , преобразованные пьезодатчиками 13 и 14 в электрические сигналы, в противофазе подают через согласующие предусилители 1 и 2 на каскад 4 сравнени , в котором осуществл етс  их взаимна  компенсаци . В дальнейшем, в процессе ресурсных испытаний , усталостное разрушение исследуемы/ , подшипников 15 и 16 начинает про вл тьс  в виде выкрашивани  материала дорожек колец и тел качени  С развитием

дефекта наблюдаетс  систематический рост уровн  амплитуды сигнала от дефекта и этот прирост выходит за рамки доверительного интервала; устанавливаемого аттенюатором 6 Сигналы превышени  порогового

0 уровн , наличие которых дает основание рассматривать механизм подшипника как наход щийс  в состо нии начального разрушени , беспреп тственно канализируютс  по одному из каналов через фазовый

5 селектор к входу амплитудного селектора, Полезный сигнал поступает в сопровождении помех от вращающихс  подшипников 15 и 16 а сиде виОроз,;устических и ударных колебаний, генерируемы;; некруглостью,

0 шероховатостью ч прочими отклонени ми в конструкции пода ипнчксв В динамической фильтре 7 амплитудного селектора эти томехи в достаточной степени ослабл ютс . Основой динамического фильтра  вл етс 

5 управл емый фильтр низких частот второго пор дка. Уменьшение помех на выходе фильтра в широкой полосе частот достигает 15 дБ, в области высоких частот - превышает 30 дБ. Когда чсе на динамический фильтр

0 7 одновременно поступают ч импульсные сигналы ударов от зарождающихс  дефек- юе.чо реакци  системы фильтра оказываетс  недостаточной дл  их Подавлени : короткий импульс практически блокирует

5 работу системы, в результате чего импульсный сигнал от зарождающегос  дефекта проходит через фильтр без осуществленных изменений, При уровне входного сигнала пор дка минус 50 дБ, врем  реакции состав0 л ет 1 мс. Этого оказываетс  достаточно дл  того, чтобы обеспечить прохождение импульсов без существенного искажени . Второй каскад селектора образует амплитудный ограничитель со статическим поро5 гогч, с которого однопол рный сигнал поступает на временной селектор, состо щий из счетчика 8 по модулю 10 и узла 1-0, соединенных между собой последовательно и управл емых таймером 9. Таймер отрегуО лирован на врем  10 мин. Работа временного селектора основана на принципе накоплени  определенной последовательности импульсов в заданный промежуток времени. Если в течение этого времени не

5 набираетс  1000 импульсов, то в системе происходит отброс накопленной информации и она вновь переводитс  в состо ние приема новой последовательности импульсов . При этом предполагаетс , что их формирований происходит вне механизма

исследуемых подшипников. Возникновение дефекта в механизме подшипников при вращении шпиндел  испытательной машины (2000 - 25000 об. мин) позвол ет до истечени  заданного времени набрать установленное число импульсов, в результате чего выработанный сигнал через узел 10 управлени  выключает из сети испытательную машину, на чем технологический процесс считают завершенным.

Использование предлагаемого способа регистрации начальной стадии разрушени  подшипников качени  при ресурсных испытани х на долговечность и устройство его осуществлени  в составе испытательной машины позвол ют резко повысить надежность определени  состо ни  перехода исследуемого подшипника в стадию разрушени  и тем самым повысить достоверность информации о его долговечности.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ регистрации начальной стадии разрушени  подшипников качени  при ресурсных испытани х на долговечность, заключающийс  в том, что осуществл ют амплитудную селекцию и анализируют ударные акустические импульсы, следующие с частотами прокатывани  тел качени  по местам выкрашивани , отличающий- с   тем, что. с целью повышени  надежности определени  перехода состо ни  исследуемого подшипника качени  в стадию разрушени , ударные импульсы подвергают комплексному воздействию амплитудной селекции, при которой динамически фильтруют шумы фазовой селекции, при которой взаимно компенсируют помехи, и временной селекции, при которой анализируют сигнал по установленному числу ударных импульсов в заданный промежуток времени .
2. 2. Устройство дл  регистрации начальной стадии разрушени  подшипников качени  при ресурсных испытани х на долговечность, содержащее амплитудный селектор ударных импульсов, отличающеес  тем, что оно снабжено фазовым амплитудным и временным селекторами, соединенными между собой последовательно , причем фазовый селектор выполнен в виде вычитающего устройства, амплитудный селектор - в виде динамического шумо- понижающего фильтра, а временной селектор - в виде счетчика ударных импульсов , управл емых таймером,