SU706729A1 - Способ спектрального анализа вибраций вращающихс машин - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИЙ ВРАЩАЮЩИХСЯ МАЩИН

1

Изобретение относитс  к способу спект ,рального анализа периодических колебаний, в том числе вибраций, шума машин, дл  определени  амплитуды и частоты каждой из составл ющих колебаний, вход щих в состав сложного сигнала, в функции частоты оборотов машины и кратных ей, целочисленно и дробно, рационально и иррационально частот.

Известен способ спектрального анализа вибраций вращающихс  машин по частотам кратным частоте оборотов путем записи сигналов колебаний и посто нной хронирую щей частоты в отдельные каналы магнитофона со скоростью вращени  лентопрот жного механизма, синхронизированной со скоростью вращени  машины, воспроизведени  магнитной записи при посто нной скорости вращени  лентопрот жного йеханизйй фильтрации сигналов колебаний с помощью частотных фильтров с фиксированными полосами пропускани  и средними частотами, амплитудного детектировани  отфильтрованного сигнала и записи его по одной координате регистратора амплитудно-частбТиой характеристики 1. Однако из-за нежесткой св зи магнитной ленты с лентопрот жным механизмом, из-за эластичности ленты, из-за неточной синхронизации скорости вращени  электродвигател  лентопрот жного механизма со скоростью исследуемой на вибрацию машины, особенно на переходных режимах, и из-за нестабильности скорости прот жки ленты при записи и при воспроизведении при Д;айнбм способе всегда наблюдаетс  детонаци , т. е. паразитна 

частотна  модул ци  с йгнаЛШ йШТйейение средней частоты сигналов после их воспроизведени .

Поскольку определение частоты оборотов машины производитс  путем записи сигналов посто нной хронирующей частоты во

вспомогательный канал магнитофона с синхронизируемой с мащиной скоростью лентопрот жного механйзмаТ а зате м воспроизведени  при посто нной скорости лентопрот жного механизма, частотного детектировани , обратно пропорционального преобразовани  и аналоговой записи сигнала уже пропорционального частоте оборотов машины , постольку указагГйа выШе частотна  погрешность войдет в конечный результат

анализа - амплитудно-частотную характеристику колебани , как по частоте оборотов , так и по частотам колебаний любой кратности.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  частоты сигналов колебаний .

Указани  цель достигаетс  тем, что при воспроизведении отфильтрованный сигнал колебаний усиливают и ограничивают до посто нного уровн  и подают его одновременно с сигналом хронирующей частоты на блок отношени  частот дл  получени  сигнала, пропорционального и кратного частоте сигналов колебаний в дол х хронируюшей частоты, который записывают на другой координате регистратора.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  записи колебаний; на фиг. 2 - структурна  схема устройства дл  воспроизведени  и анализа колебаний.

Устройство дл  записи колебаний содержит машину 1 с установленным на ней датчиком 2 колебаний, соединённым с первым каналом магнитофона 3, датчик 4 оборотов , соединенный с валом машины 1, выход которого св зан с блоком 5 синхронизации скорости врашени  лентопрот жного механизма магнитофона 3, и генератор 6 хронируюш.ей частоты, подключенный ко второму каналу магнитофона 3.

Устройство содержит дл  воспроизведени  и анализа колебаний магнитофон 3, подсоединенный к сети 7 в позиции воспроизведени , набор частотных фильтров 8 с фиксированными полосами пропускани  и средними частотами, вход которых соединен с первым каналом магнитофона 3, а выходы соответственно через амплитудный детектор 9 - с входом Y двухкоординатного регистратора 10 и через усилитель-ограничитель II - с одним из входов блока 12 отношени  частот, второй вход которого соединен со вторым каналом магнитофона 3, а выход - со входом X регистратора 10.

Устройство работает следующим образом.

Дл  проведени  спектрального анализа вибраций врашаюшейс  машины 1 по частотам , кратным частоте оборотов, записывают сигналы колебаний от датчика 2 колебаний и посто нной хронирующей частоты от генератора 6 в отдельные каналы магнитофона 3, лентопрот жный механизм которого привод т во врашение со скоростью, синхронной со скоростью машины, через блок 5 синхронизации от датчика 4 оборотов.

При этом магнитна  лента движетс  с переменной скоростью, пропорциональной частоте оборотов машины 1, и соответственно колебани м, кратным оборотам и св занным с вращением машины 1.

Процесс записи производ т с минимально возможных частот оборотов машины 1, постепенно увеличива  частоту оборотов до максимального значени .

После записи на магнитной ленте сигналы колебаний, кратные частоте оборотов машины, будут записаны посто нными длинами волн намагниченности, а сигналы посто нной хронирующей частоты записываютс  с переменной длиной волны, обратно пропорциональной частоте оборотов машины 1.

Воспроизведение магнитной записи осуществл ют на том же магнитофоне 3 при посто нной скорости вращени  лентопрот жного механизма, пита  электродвигатель от сети 7.

При этом сигналы колебаний воспроизвод тс  с посто нными частотами, а сигнал хронирующей частоты воспроизводитс  с

0 переменной частотой, обратно пропорциональной частоте оборотов машины 1.

Сигналы колебаний направл ют дл  анализа по частотам, кратным оборотной, в один из частотных фильтров 8 с фиксированными средней частотой и полосой пропускани , затем отфильтрованный сигнал по избранной кратной частоте детектируют в амплитудном детекторе 9 и записывают по одной координате регистратора 10 амплитудно-частотной характеристики.

Одновременно отфильтрованный сигнал усиливают и ограничивают в усилителеограничителе 11 до такого уровн , при котором всегда на выходе усилител -ограничител  11 был бы сигнал достаточной амплитуды. Этот сигнал и сигнал хронирующей частоты подают на входы блока 12 отношени  частот, в котором отрабатываетс  сигнал, пропорциональный отношению частоты сигнала колебаний и хронирующей частоты. Это отношение не зависит от скорости магнитной ленты, так как переменна  скорость ленты одинаково измен ет временной масштаб при воспроизведении как сигналов колебаний, так и сигнала хронирующей частоты .

По этой же причине полностью устран ютс  частотна  погрешность, св занна  с ошибкой слежени  магнитной ленты за скоростью вращени  машины 1, неточность и нестабильность скорости прот жки ленты

0 при воспроизведении.

Полученный сигнал, пропорциональный и кратный частоте сигналов колебаний в дол х хронирующей частоты, записывают по другой координате регистратора 10 амплитудно-частотной характеристики.

Таким образом, применение описанного способа позвол ет значительно повысить точность определени  частоты сигналов колебаний .

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 480292, G 01 М 15/00, 1973.