SU600437A1 - Устройство дл обнаружени дефектов в кинематических парах машин - Google Patents

Description

1

ИзобретеНИ1е от1носитс  к дефектоскопии; и предназначено дл  обнаружени  дефектов в детал х машин по анализу их вибраций.

Известно устройство дл  безразборной диагностики кинематически св занных вращающихс  деталей, содержащее последОВательно соединенные датчик вибрапии, предусилитель, фильтр, настроенный иа измер емую частоту, фильтр, настроенный на первую роторную частоту внбращии корпуса диагностируемого объекта, а также выносной катодный повторитель , балансный смеситель, умножитель частот , фильтр, настроенный на промежуточную частоту, детектор с усреднением и стрелочный индикатор 1.

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  вли нием на хара.ктеристики полезного сигнала посторонних вибраций, например, неконтролируемых деталей. Сум марна  погрешность дости:гает 15-20%.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, содержащее последовательно соединенные датчик внбраци1И, предусилитель, щирокополосный фильтр, первый усилитель, последовательно соединенные тахометр, электромехани;ческИй фильтр, выполненный из последовательно соединенных синхронизатора, суммирующего анализатора и детектора, выходом соединенного с вторым входом аналпзатора , а входом - с выходом первого усилител , второй усилитель, пиковый детектор, третий усилитель, блок делени , интегратор, блок регистрации , а таклсе среднеквадратичный детектор, входом соединенный с выходом второго усилител , а выходом - с вторым входом блока делени  2.

Вибраци  лташпны преобразуетс  в электрический сигнал, который, пройд  через предусилитель, широкополо-сный фильтр, первый усилитель и- детектор, поступает па вход суммирзющего анализатора, па другой вход которого поступает тактовый сигнал, формируемый синхронизатором из колебаний, поступающих с выхода тахометра. Напр жение с выхода анализатора после HnjcoBoro детектора через третий усилитель постзпает на блок делени , на второй вход которого приходит сигнал со среднеквадратичного детектора . Далее сигнал, пропорциональный отнощекию двух входных напр жений, фиксируетс  измерительным устройством.

Недостатком ус-ройства  вл етс  низка  точность, вызванна  низкой помехоустойчивостью . Носледн   заключаетс  в том, что выходной сигнал зависит от вли ни  виброактивности сочлененных неконтролируемых деталей, переменных нагрузок и погрешности креплени  датчика на полезный сигнал. В реальных случа х при диапюстике работающих

машин йогрешибсть измерени  достигает 15- 20%.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности иЗМеренИЙ.

Дл  этого предлагаемое устройство снабжено фильтром, включеННым между первым усилителем и среднеквадратичным детекто.ро,м, ,а полоса пропускани  фильтра выбрана из двух рав1ных по величине интервалов, расположенных симметр1ИЧ1НО относительно частоты максимального пикового значени  сигнала, промежуток между которыми равен полосе пропускани  электромеханического фильтра.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график выделеПИЯ рабочих частотных полос в спектр-е внбращий контролщруемото объекта.

Устройство содержИт датчик вибраций 1, предусилитель 2, широкополосный фильтр 3, усилитель 4, детектор 5, суммируюш,и,й анализатор 6, синхронизатор 7 и тахометр 8, объединенные в схеме электромеханического фильтра 9, зсилитель 10, пиковый детектор 11, усилитель 12, бло:К делени  13, полосовой фильтр 14, среднеквадратичный детектор 15, интегратор 16 и блок регистрации 17.

Работа устройства осуш,ествл етс  следующим образом.

В спектре электрического сигнала с датчиь ка вибраций 1, прошедшего через предусилитель 2, широкополосный фильтр 3 выдел ет поЛосу частот вибраций машины. Далее, пройд  усилитель 4 и детектор 5, напр жение подаетс  на суммирующий анали1затор 6, на другой вход которого подаютс  тактовые импульсы с синхронизатора 7, упратал емого тахометром 8. Тактовый импульсный сигнал имеет периодичность, кратную частоте зацеплени  контролируемой кинематической пары. Сигнал с выхода фильтра 9 представл ет собой напр жение в узкой информативной полосе частот (см. фвг.. 2), в которой цосле прохождени  усилител  10 пиковый детектор 11 выдел ет огибающую узкополосного ситнала-, пик которого соответствует макаимальной .амплитуде вибраций в этой полосе частот. Сигнал с выхода пикового детектора И, пройд  усилитель 12, подаетс  на вход блока делеИИ|Я 13. Одновременно сигнал с выхода усилител  4 поступает на вход фильтра 14, который выдел ет из вибраций машины соста вл юш)ие, с частотаМИ, близкими к основной диагностической частоте анализируемого в бросигнала. Полоса пропускани  фильтра 14 разделена на два равных по величине интервала Afi и А/2 (см. фит. 2), промежуток между которыми равен полосе пропускани  составного узкополосиого фильтра 9 Д/о. Интервалы Д/i и А/а расположены симметрично относительно частоты максимального пикового значени  сигнала /0. Ширину каждого интервала Afi и А/2 устапавл шают заранее по формуле

f

Д/,А/, А/.|/,

/ б.д I-,

где /б.д.-ближайша  частота динамического про влени  дефектов в неконтролируемых детал х; /о - частота действи  динамической

силы;

А/о иолОса частот, выдел ема  узкополосным фильтром 9; А/1, А/2 - интервалы полосы частот фильтра 14.

Сигнал с выхода фильтра 14, пройд  средН1еквадратичный детектор 15, также поступает на блок делени  13. С блока делени  13 сигнал, усредненный на интеграторе 16, фиксируетс  блоком регистрации 17. Таким образом, на блоке регистрации 17 получают величину отношени  вибраций в близких частотных полосах, котор.а  характеризует по вление дефектов в контролируемых детал х. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение ТОЧ1НОСТИ измерени  за счет ликвидации погрешностей, вызванных вли нием посторонних вибраций, погрешность измерени  составл ет 3-5%. Возрастает чувствительность устройства и способность выдел ть полезный сигнал на фойе помех. Эти преимущества расшир ют диапазон применени  з стройствл за счет возможности, контрол  деталей в сложных динамических системах.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №312160, кл. G OlAl 7/00, 1971.

2.Патент США № 3677072, кл. 73-67, 1972.

Л

lPt/J i/rrflS

cpu trnja К

и.г