SU823943A2 - Устройство дл диагностики шарикопод-шипНиКОВ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ШАРИКОПОДШИПНИКОВ

1

Изобретение относитс  к общему машиностроению и может быть использовано преимущественно в , подшипниковой промышленности .

По основному авт. св. № 746235 известно устройство дл  диагностики шарикоподщипников , содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь и усилитель, первый частотный анализатор и первую ключевую схему, второй частотный анализатор и вторую ключевую схему, блок делени , блок умножени , третью ключевую схему и блок накоплени  и осреднени , блок совпадени , коммутатор, шаговый двигатель с программным управлением и функциональный преобразователь, а также первый блок управлени , блок ИЛИ, цифровой указатель-преобразователь . Выход усилител  соединен с первыми входами первого и второго частотных анализаторов, вторые входы которых соединены со вторыми и третьим выходами щагoвoгo двигател  с программным управлением. Выходы первого и второго частотных анализаторов соединены с первым и вторым входами блока совпадени . Второй выход коммутатора соединен со вторыми входами первой и второй ключевых

схем, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока делени . Выход функционального преобразовател  соединен со вторым входом блока умножени , выход которого соединен со входами первого и второго пороговых устройств, первые выходы которых через блок ИЛИ соединены со вторым входом коммутатора, а вторые выходы через первый блок управлени  со вторым входом третьей ключевой схемы. Первый выход блока накоплени  и осреднени  соединен с третьим входом коммутатора 1.

Недостаток этого устройства заключаетс  в том, что оно дает невысокое качество диагностики, так как не позвол ет осуществить диагностику ожидаемого значени  дефекта шарикоподшипника в заданный момент времени.

Цель изобретени  - диагностика ожидаемого значени  дефекта шарикоподшипника в заданный момент времени и, как следствие, повышение качества диагностики .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено последовательно соединенными инвертором, вход которого соединен со вторым выходом блока накоплени  и осреднени , модул то1эом, первым сумматором , степенным преобразователем, блоком переменного усилени , интегратором, а также первой, второй,третьей схемами умножени , входы которых соединены с выходом усилител , а выходы со вторым, третьим , четвертым входами первого.сумматора, генератором звуковых колебаний, выход которого соединен со входом модул тора, вторым сумматором, выход которого соединен со входом цифрового указател -преобразовател , а первый и второй входы со вторым выходом блока накоплени  и осреднени  и выходом интегратора, схемой сравнени , вторым блоком управлени , вход которого соединен с выходом схемы сравнени , выход со вторым входом блока переменного усилени , режимным переключателем, первый выход которого соединен с четвертым входом коммутатора , второй выход со вторым входом интегратора, третий выход с первым входом схемы сравнени , второй и третий входы которой соединены со вторым выходом блока накоплени  и осреднени  и выходом интегратора .

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство дл  диагностики шарикоподшипников содержит последовательно соединенный вибропреобразователь 1 и усилитель 2, первый частотный анализатор 3 и первую ключевую схему 4, второй частотный анализатор 5 и вторую ключевую схему 6, блок 7 делени , блок 8 умножени , третью ключевую схему 9 и блок 10 накоплени  и осреднени , блок 11 совпадени , коммутатор 12, шаговый двигатель 13 с программным управлением и функциональный преобразователь 14, а также первый и второй пороговые блоки 15 и 16, первый блок 17 управлени , блок ИЛИ 18, цифровой указатель-преобразователь 19. Выход усилител  2 соединен с первыми входами первого и второго частотных анализаторов 3 и 5, вторые входы которых соединены со вторым и третьим выходами шагового двигател  с программным управлением 13. Выходы первого и второго частотных анализаторов 3 и 5 соединены с первым и вторым входами блока 11 совпадени . Второй выход коммутатора 12 соединен со вторыми входами первой и второй ключевых схем 4 и 6, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока 7 делени . Выхо функционального преобразовател  14 соединен со вторым входом блока 8 умножени , выход которого соединен со входами первого и второго пороговых устройств 15 и 16, первые выходы которых через блок ИЛИ 18 соединены со вторым входом коммутатора 12, а вторые выходы через первый блок 17 управлени  со вторым входом третьей ключевой схемы 9. Первый выход блока 10 накоплени  и осреднени  соединен с третьим входом коммутатора 12.

Устройство снабжено также последовательно соединенными инвертором 20, вход которого соединен со вторым выходом блока 10 накоплени  и осреднени , модул тором 21, первым сумматором 22, преобразователем 23, блоком 24 переменного усилени , интегратором 25, а также первой 26, второй 27, третьей 28 схемами умножени , входы которых соединены с выходом усилител  2, а выходы со вторым, третьим, четвертым входами первого сумматора 22, генератором 29 звуковых колебаний, выход которого соединен со входом модул тора 21, вторым сумматором 30, выход которого соединен со входом цифрового указател -преобразовател  19, а первый и второй входы со вторым выходом блока 10 накоплени  и осреднени  и выходом интегратора 25, схемой 31 сравнени , вторым блоком 32 управлени , вход которого соединен с выходом схемы 31 сравнени , выход со вторым входом блока 24 переменного усилени , режимным переключателем 33, первый выход которого соединен с четвертым входом коммутатора, второй выход со вторым входом интегратора, третий выход с первым входом схемы 31 сравнени , второй и третий входы которой соединены со вторым выходом блока 10 накоплени  и осреднени  и выходом интегратора 25.

Устройство дл  диагностики шарикоподшипников работает .следующим образом.

Механическа  вибраци  объекта исследовани  преобразуетс  вибропреобразователем 1 в электрический сигнал, который усиливаетс  усилителем 2. Сигнал с выхода усилител  2 подаетс  на входы частотных анализаторов 3 и 5. Настройка и перестройка анализаторов 3 и 5 осуществл етс  с помощью шагового двигател  13, который управл етс  сигналом с первого коммутатора 12. Сигналы с выходов частотных анализаторов 3 и 5 поступают на входы блока 11 совпадени  и одновременно на входы первой и второй ключевых схем 4 и 6. При наличии сигналов на двух входах блока 11 совпадени  подаетс  сигнал на первый вход первого коммутатора 12. На четвертый вход коммутатора 12 поступает сигнал с выхода режимного переключател  33. При наличии сигналов на первом и четвертом входах коммутатора 12, коммутатор 12 отключает питание шагового двигател  13, подает коммутирующее напр жение на управл ющие входы первой и второй ключевых схем 4 и 6, которые пропускают при этом сигналы с выходов частотных анализаторов 3 и 5 на блок 7 делени . Сигнал с выхода блока 7 делени  поступает на первый вход блока 8 умножени . На второй вход блока 8.умножени  поступает сигнал с функционального преобразовател  14, работой которого управл ет шаговый двигатель 13. Сигнал с блока 8 умножени  поступает на входы пороговых блоков 15 и 16 и вход третьей ключевой схемы 9. Если величина сигнала лежит в диапазоне, ограниченном порогами настройки пороговых блоков 15 и 16, то ни один из пороговых блоков не срабатывает. В этом случае с управл ющих выходов пороговых блоков 15 и 16 поступают сигналы на входы первого блока 17 управлени , который открывает третью ключевую cxe&iy 9. Сигнал с выхода блока 8 умножени  через третью ключевую схему 9 поступает на вход блока 10 накоплени  и осреднени . В случае , если величина сигнала на выходе блока 8 умножени  не укладываетс  в диапазон между порогами, на которые настроены пороговые блоки 15 и 16, один из пороговых блоков срабатывает и на его втором выходе по вл етс  сигнал, который поступает на один из входов схемы ИЛИ 18. При этом треть  ключева  схема 9 закрыта. Сигнал с выхода схемы ИЛИ 18 поступает на второй вход коммутатора 12, который снимает коммутирующее напр жение с управл ющих входов первой и второй ключевых схем 4, 6, и подключает питание к шаговому двигателю 13. Процесс диагностики продолжаетс  до следующего совпадени  сигналов от частотных анализаторов 3 и 5 на блоке 11 совпадени . Сигнал на выходе блока 10 накоплени  и осреднени  пропорционален величине дефекта диагностируемого подшипника . Сигнал с выхода блока 10 накоплени  и осреднени  поступает на вход коммутатора 12 дл  подключени  питани  шагового двигател  13 и продолжени  анализа, а также на вход инвертора 20. Сигнал с выхода инвертора 20 поступает на первый вход модул тора 21, на второй вход которого поступает синусоидальный сигнал с генератора звуковых сигналов. Сигнал с выхода модул тора 21 поступает на вход второго сумматора 22. Другие три входа сумматора 22 соединены через схемы 26-28 умножени  с выходом усилител  2. Коэффициенты схем умножени  26-28 выбираютс  в зависимости от конструктивных параметров объекта исследовани . Сигнал с выхода первого сумматора 22 поступает на вход степенного преобразовател  23, где подвергаетс  операции воздействи  в степень 3/2. Сигнал на выходе степенного преобразовател  23 пропорционален динамической нагрузке на подшипник. Этот сигнал поступает на вход блока 24 переменного усилени . Коэффициент усилени  блока 24 определ етс  интенсивностью износа подшипника.

С выхода блока 24 переменного усилени  сигнал поступает на вход интегратора 25. Предел интегрировани  сигнала задаетс  в зависимости от того, в какой момент времени в будущем надо определить величину дефекта шарикоподшипника с помощью режимного переключател  33, сигнал с которого подаетс  на второй вход интегратора 25. Сигнал на выходе интегратора 25 пропорционален изменению величины дефекта за отрезок времени от насто щего момента до интересующего нас будущего момента времени. Дл  определени  абсолютной величины дефекта шарикоподшипника в схему введен второй сумматор 30. На один из входов сумматора 30 подаетс  , сигнал с интегратора 25, на второй - сигнал с выхода блока 10 накоплени  и осреднени , пропорциональный величине дефекта шарикоподшипника в насто щий момент затем этот сигнал подаетс  на цифровой указатель-преобразователь 19. Дл  повышени  точности в устройство введена цепочка обратной св зи, состо ща  из схемы

31 сравнени  и второго блока 32 управлени , дающа  возможность самообучени  устройства.

При работе установки в режиме самообучени  со второго выхода режимного переключател  33 на вход интегратора 25 поступает управл ющий сигнал. При этом с выхода интегратора 25 снимаетс  посто нный сигнал, который был при первоначальном режиме работы и подаетс  на первый вход схемы сравнени . Диагностическа  ус тановка продолжает работу до заданного момента времени. При этом сигнал о текущей величине дефекта поступает на второй вход схемы 31 сравнени , с выхода блока 10 накоплени  и осреднени . При достиже0 НИИ заданного момента времени сигнал с режимного переключател  33 закрывает коммутатор 12, одновременно открываетс  схема 31 сравнени . При отличии сигналов на первом и втором входе схемы 31 сравнени  на выходе схемы 31 сравнени  по вл етс 

i сигнал, который поступает на вход второго блока 32 управлени . Сигнал с выхода блока 32 управлени  поступает на второй вход блока 24 переменного усилени . При этом происходит подстройка коэффициента

д усилени  блока 24, пропорционального интенсивности износа.

Измерение дефекта шарикоподшипника проводитс  в рабочих услови х дл  объектов имеющих вращающийс  вал в шарикоподшипниковых опорах. При этом диагностируетс  не только состо ние подшипника в насто щий момент времени, но и заданный момент будущего. При этом по вл етс  возможность также определить качество издели , которое определ етс  не только состо нием издели  в начальный момент времени, но и способностью сохран ть свои характеристики во времени.

Форм1 ла изобретени 

Устройство дл  диагностики шарикоподшипников по авт. св. JMb 746235, отличающеес  тем, что, с целью диагностики ожидаемого значени  дефекта шарикоподшипника в заданный момент времени и повышени  качества диагностики, оно снабжено последователно соединенными инвертором, вход которого соединен со вторым выходом блока накоплени  и осреднени , модул тором , первым сумматором, степенным преобр зователем , блоком переменного усилени , интегратором, а также первой, второй, третьей схемами умножени , входы которых соединены с выходом усилител , а выходы со вторым, третьим, четвертым входами первого сумматора, генератором звуковых колебаний , выход которого соединен со входом модул тора, вторым сумматором, выход которого соединен со входом цифрового ука зател -преобразовател , а первый и второй

входы со вторым выходом блока накоплени  и осреднени  и выходом интегратора, схемой сравнени , вторым блоком управлени , вход которого соединен с выходом схемы сравнени , выход со вторым входом блока переменного усилени , режимным переключателем , первый выход которого соединен с четвертым входом коммутатора, второй выход со вторым входом интегратора, третий выход с первым входом схемы сравнени , второй и третий входы которой соединены со вторым выходом блока накоплени  и осреднени  и выходом интегратора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 746235, кл. G 01 М 13/04, 05.10.76.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для диагностики шарикоподшипников по авт. св. № 746235, отличающееся тем, что, с целью диагностики ожи823943 даемого значения дефекта шарикоподшипника в заданный момент времени и повышения качества диагностики, оно снабжено последователи© соединенными инвертором, вход которого соединен со вторым выходом блока накопления и осреднения, модулятором, первым сумматором, степенным преобразователем, блоком переменного усиления, интегратором, а также первой, второй, третьей схемами умножения, входы которых соединены с выходом усилителя, а выходы со вторым, третьим, четвертым входами первого сумматора, генератором звуковых колебаний, выход которого соединен со входом модулятора, вторым сумматором, выход которого соединен со входом цифрового указателя-преобразователя, а первый и второй входы со вторым выходом блока накопления и осреднения и выходом интегратора, схемой сравнения, вторым блоком управления, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, выход со вторым входом блока переменного усиления, режимным переключателем, первый выход которого соединен с четвертым входом коммутатора, второй выход со вторым входом интегратора, третий выход с первым входом схемы сравнения, второй и третий входы которой соединены со вторым выходом блока накопления и осреднения и выходом интегратора.