SU1606910A1

SU1606910A1 - Способ определени состо ни машинных узлов

Info

Publication number: SU1606910A1
Application number: SU857773941A
Authority: SU
Inventors: Адольф Стурм; Боде Манфред; Кински Диетер; Рож Диетмар; Улеман Стефан
Original assignee: Высшая Инженерная Школа Циттау (Инопредприятие)
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1990-11-15
Also published as: DD248036A3

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение информативности измерени путем уточнени величины, типа и места дефекта машинного узла. Высокочастотные импульсы акустической эмиссии, возникающие в машинном узле, преобразуютс в электрический сигнал, усиливаютс и освобождаютс от низкочастотных составл ющих. В случае возникновени периодического процесса повреждени полученна последовательность импульсов представл ет наложение групп импульсов проццесса повреждени и групп импульсов, неизветсных по своей характеристике. Если измер ть достаточно малоинертным измерителем плотности импульсов изменение плотности импульсов во времени, вы вл ютс периодические изменени плотности импульсов, вызванные периодическими группами импульсов повреждени . С помощью анализа сигнала (автокоррел ционный анализ или трансформаци Фурье) определ ютс частота и амплитуда процесса или его отдельных составл ющих. Эти частоты и амплитуды нормируютс величиной, заренее заданной или полученной из процесса. Изменение этих нормированных величин вл етс мерой характера, интенсивности и прогресса во времени процесса повреждени машинного узла. 3 ил.

Description

О О5

Изобретение относитс к измерительной техи,1ке.

Известна многопараметрова система диагностики , котора позвол ет сепарировать тип повреждени , однако эта система требует большого объема измерительной техники .

Особо важно детектирование периодических процессов повреждени (периодическое касание в подшипнике скольжени , прокатывание шарика через место дефекта в подшипнике качени ), так как эти процессы быстро прогрессируют во времени и привод т к выходу из стро машинного узла.

Известный способ анализа вибрации такой информации не дает, так как в нем используютс только классические методы анализа импульсов (энерги и ее распределение , плотность импульсов, распределение высоты, длины и рассто ни ).

Цель изобретени - повышение информативности измерени , которое достигаетс путем уточнени величины, типа и места дефекта машинного узла.

На фиг. 1 изображена обработка сигнала дл вы влени периодических групп импульсов, где обозначено: X - амплитуда импульсов; / - плотность импульсов;

Rxx - автокоррел ционна функци ; а - амплитуда составл ющих; То - период изменени ; / - врем ;

т - врем в автокоррел ционной функции; / - частота;

/о - частота составл ющей с периодом То- На фиг. 2 изображен спектр плотности импульсов дл исправного (а) и поврежденного (Ь) подщипников качени , где обозначено:

/ - частота;

а - амплитуда составл ющих; ,д - частота вращени сепаратора; f - частота взаимодействи элемента качени с наружным кольцом; L.. - частота взаимодействи элемента ка Л

чени с наружным и внутренним кольцами .

На фиг. 3 изображено устройство дл осуществлени предлагаемого способа.

месту и интенсивности процесса повреждени .

Таким образом, в случае дефекта в работающем подщипнике качени можно определить спектральные составл ющие изменени плотности импульсов, которые однозначно указывают тип, место и размер дефекта . При дефекте на поверхности одного элемента качени , например, возникают характерные частоты (/ ) взаимодействи де10 фекта с поверхност ми колец и частоты (/ ) взаимодействи сепаратора, указывающие на повыщенные контактные усили сепаратора .

Устройство дл осуществлени предлага ..g емого способа содержит датчик 1, пред- усилитель 2, фильтр 3, усилитель 4, нор- мирователь 5 длины импульсов, переключатель 6, счетчик 7, вводной блок 8, ЭВМ 9, выводной блок It), индикаторный блок 11, дискриминатор 12, цифроаналогоСпособ осуществл ют следующим обра- 20 вый преобразователь (ЦАП) 13 и клавиату- зом.РУ 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, поступающий с датчика 1, установленного в соответствующем месте машинного узла, подаетс через предуси- литель 2 на фильтр 3, где удал ютс низкочастотные составл ющие ( кГц), чтобы на выходе фильтра 3 остались только импульсы, возникающие при резонансах датчика 1 при ударном возбуждении. Они

Высокочастотные импульсы акустической эмиссии, возникающие в машинном узле, преобразуютс в электрический сигнал, усиливаютс , освобождаютс от низкочастотных составл ющих. Так, полученна последовательность импульсов в случае возникновени периодического процесса повреждени представл ет собой взаимное наложение периодической последовательности групп импульсов из процесса повреждени (фиг. 1а) зо усиливаютс в усилителе 4 и после нор- и последовательности импульсов, неизвест- мировани длины подаютс на счетчик 7, ной по своим характеристикам (фиг. Ь).который считает их после нормировани

Если периодическа группа импульсов по длины или после дискриминатора 12. Пересравнению с другой составл юш,ей состо- ключение входа осуществл етс переключате- ит из относительно малого числа импульсовлем 6. Содержимое счетчика 7 через вводс малой амплитудой и энергией, то при об- 35 ° - передаетс в ЭВМ 9. С помо- разовании известных импульсных характе- щью выводного блока 10 осуществл етс ристик (энерги , число, распределение амплитуд и длительностей) периодические группы импульсов перекрываютс (фиг. е. Однако, если измер ть достаточно малоинертным измерителем плотности импульсов 0 8 в ЭВМ 9. изменение плотности импульсов во времени, то независимо от наложенной последовательности импульсов, вы вл ютс периодические изменени плотности импульсов, вызванные

управление устройством через ЦАП 13 и передача результата на индикаторный блок 11. Клавиатура 14 служит дл управлени и ввода информации через вводной блок

Claims

Формула изобретени

Способ определени состо ни машинных периодическими группами импульсов повреж- узлов, заключающийс в том, что опредедени (фиг. d). С помощью анализа сигналов (автоко|эрел ционный анализ фиг. 1е или трансформаци Фурье фиг. 1/) определ ютс частота и амплитуда процесса или его отдельных составл ющих. Эти частоты

л ют плотность высокочастотных импульсов акустической эмиссии в диапазоне кГц, отличающийс тем, что, с целью повыщени информативности за счет уточнени величины , типа и места дефекта машинного узи амплитуды нормируютс величиной, зара- ggла, регистрируют быстрые временные изнее заданной или полученной из процесса.менени плотности импульсов акустической

Изменение этих нормированных величин в-эмиссии, анализируют их периодические изл етс мерой характера, интенсивности и про-менени частоты и амплитуды, сравнивают гресса во времени процесса повреждени машинного узла. С помощью предельных

с заданными, по характеру изменени их

во времени суд т о состо нии машинного

значений возможна классификаци по типу, 55 узла.

месту и интенсивности процесса повреждени .

Таким образом, в случае дефекта в работающем подщипнике качени можно определить спектральные составл ющие изменени плотности импульсов, которые однозначно указывают тип, место и размер дефекта . При дефекте на поверхности одного элемента качени , например, возникают характерные частоты (/ ) взаимодействи дефекта с поверхност ми колец и частоты (/ ) взаимодействи сепаратора, указывающие на повыщенные контактные усили сепаратора .

Устройство дл осуществлени предлагаемого способа содержит датчик 1, пред- усилитель 2, фильтр 3, усилитель 4, нор- мирователь 5 длины импульсов, переключатель 6, счетчик 7, вводной блок 8, ЭВМ 9, выводной блок It), индикаторный блок 11, дискриминатор 12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13 и клавиату- РУ 14.

° - передаетс в ЭВМ 9. С помо- щью выводного блока 10 осуществл етс 8 в ЭВМ 9.

управление устройством через ЦАП 13 и передача результата на индикаторный блок 11. Клавиатура 14 служит дл управлени и ввода информации через вводной блок

передаетс в ЭВМ 9 дного блока 10 осущ .

Формула изобретени

л ют плотность высокочастотных импульсов акустической эмиссии в диапазоне кГц, отличающийс тем, что, с целью повыщени информативности за счет уточнени величины , типа и места дефекта машинного узменени частоты и амплитуды, сравнивают

с заданными, по характеру изменени их

во времени суд т о состо нии машинного

(

Фа2.2

Фиг. 5