SU951096A1

SU951096A1 - Device for revealing mechanism flaws

Info

Publication number: SU951096A1
Application number: SU802870878A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Мищенков; Геннадий Егорович Янов; Анатолий Михайлович Зазнобин; Федор Федорович Сапожников
Priority date: 1980-01-14
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1982-08-15

Description

1one

Изобретение относитс к виброакустической диагностике механизмов циклического действи и может быть использовано дл контрол и диагностики зубчатых передач.The invention relates to vibroacoustic diagnostics of mechanisms of cyclic action and can be used to monitor and diagnose gears.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл вы влени дефектов механизма, содержащее последовательно соединенные преобразователь вибрации, синхронный гребенчатый фильтр и индикатор, преобразователь углового положени элементов механизма и синхронизатор 1.The closest in technical essence to the present invention is a device for detecting defects of a mechanism, comprising a series-connected vibration transducer, a synchronous comb filter and an indicator, an angular position transducer of the elements of the mechanism, and a synchronizer 1.

Недостатком известного устройства вл етс низка точность вы влени дефектов , обусловленна тем, что в нем невозможно учесть вли йие резонансных свойств контролируемого механизма и окружающей среды на результат определени его технического состо ни ,которые про вл ютс в анализируемом физическом влении (вибрации) циклически на частотах, пропорциональных скорости врацдени механизма.A disadvantage of the known device is the low accuracy of detection of defects, due to the fact that it is impossible to take into account the influence of the resonant properties of the monitored mechanism and the environment on the result of determining its technical condition, which occur in the analyzed physical phenomenon (vibration) cyclically at frequencies proportional to the speed of the movement of the mechanism.

Цель изобретени - повышение точности контрол .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено блоком управлени , счетчиком, блоком пам ти, блоком сравнени , преобразователем частота-код, генератором , коммутатором, триггером, двум элементами И и двум элементами ИЛИ, пер вый выход блока управлени соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и vn5 равл ющими входами коммутатора и синхронного гребенчатого фильтра, второй вы ход блока управлени подключен к перво.м входу второго элемента ИЛИ и входу управлени счетчиком, выход которого соеди ,Q нен с входами блока управлени и блока пам ти, выход последнего соединен с первым входом блока сравнени , выход которого подключен к первому входу триггера, выход преобразовател углового положен элементов механизма соединен с первым BXCJ15 дом коммутатора и через преобразователь частота-код с вторым входом блока сравнени , выход генератора подключен к втором входу коммутатора, выход которого соединен с входом синхронизатора, выходами под20 ключенного соответственно к первым вхо дам первого и второго элементов И, выхил первого элемента И соединен с первым синхронизирующим входом синхронного гребен чатого фильтра, выход второго элемента И -со вторым синхронизирующим входо.м синxpoHHoro гребенчатого фильтра, со счетным входом счетчика и вторым входом второго элемента ИЛИ, выходом подключенным к второму входу триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход последнего подключен к вторым входам элементов И.This goal is achieved in that the device is equipped with a control unit, a counter, a memory unit, a comparison unit, a frequency-code converter, a generator, a switch, a trigger, two AND elements and two OR elements, the first output of the control unit is connected to the first input of the first element OR and vn5 are equal inputs of the switch and synchronous comb filter; the second output of the control unit is connected to the primary input of the second OR element and the meter control input, the output of which is connected, Q is not connected to the inputs of the control unit the memory unit, the output of the latter is connected to the first input of the comparison unit, the output of which is connected to the first input of the trigger, the output of the angular converter of the mechanism elements is connected to the first BXCJ15 switch house and through the frequency-code converter to the second input of the comparison unit, the generator output is connected to the second to the input of the switch, the output of which is connected to the input of the synchronizer, the outputs of the connected, respectively, to the first inputs of the first and second elements I, pulled out the first element I connected to the first synchronization the input of the synchronous comb filter, the output of the second element AND, with the second synchronizing input of the comb filter, with the counting input of the counter and the second input of the second OR element, the output connected to the second trigger input, the output of which is connected to the second input of the first OR element, and the output of the latter is connected to the second inputs of elements I.

На чертеже изображена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство дл вы влени дефектов механизма , содержит последовательно соединенные преобразователь 1 вибрации, синхронный гребенчатый фильтр 2 и индикатор 3, преобразователь 4 углового положени элементов механизма и синхронизатор 5, блок 6 управлени , счетчик 7, блок 8 пам ти, блок сравнени 9, преобразователь 10 частота-код , генератор 11, коммутатор 12, триггер 13. два элемента 14 и 15 И и два элемента 16 и 17 ИЛИ, первый выход блока 6 управлени соединен с первым входом первого элемента 16 ИЛИ и управл ющими входами коммутатора 12 и синхронного гребенчатого фильтра 2, второй выход блока 6 управ.чени подключен к первому входу второго элемента 17 ИЛИ и ко входу управлени счетчиком 7, выхоД которого соединен со входами блока 6 управлени и блока 8 пам ти, выхбд последнего соединен с первым входом блока 9 сравнени , выход которого подключен к первому входу триггера 13, выход преобразовател 4 углового положени элементов-механизма соединен с первым входом коммутатора 12 и через преобразователь 10 частота - код со вторым входом блока 9 сравнени , выход генератора 11 подключен ко второму входу коммутатора 12, выход которого соединен со входом синхронизатора 5, выходами подключенного соответственно к первым входам первого и второго элементов 14 и 15 И, выход первого элемента 14 И соединен с первым синхронизирующим входом синхронного гребенчатого фильтра 2, выход второго элемента 15 И - со вторым синхронизирующим входом синхронного гребенчатого фильтра 2 со счетным входом счетчика 7 и вторым входом второго элемента 17 ИЛИ, выходом подключенным ко второму входу триггера 13, выход которого соединен со вторым входом первого элемента 16 ИЛИ, а выход последнего подключен ко вторым входам элементов 14 и 15,И.A device for detecting defects of a mechanism, contains a vibration converter 1 connected in series, a synchronous comb filter 2 and an indicator 3, a converter 4 of the angular position of the elements of the mechanism and a synchronizer 5, a control block 6, a counter 7, a memory block 8, a comparison block 9, a converter 10 frequency code, generator 11, switch 12, trigger 13. two elements 14 and 15 AND and two elements 16 and 17 OR, the first output of control unit 6 is connected to the first input of the first element 16 OR and the control inputs of switch 12 and synchronous row of the second filter 2, the second output of the control unit 6 is connected to the first input of the second element 17 OR and to the control input of the counter 7, the output of which is connected to the inputs of the control unit 6 and the memory block 8, the last output connected to the first input of the comparison unit 9, the output of which is connected to the first input of the trigger 13, the output of the converter 4 of the angular position of the mechanism elements is connected to the first input of the switch 12 and through the converter 10 frequency - the code to the second input of the comparison unit 9, the output of the generator 11 is connected to the second input to mmutator 12, the output of which is connected to the input of the synchronizer 5, the outputs connected respectively to the first inputs of the first and second elements 14 and 15 And the output of the first element 14 And connected to the first sync input of the synchronous comb filter 2, the output of the second element 15 And - the second sync the input of the synchronous comb filter 2 with the counting input of the counter 7 and the second input of the second element 17 OR, the output connected to the second input of the trigger 13, the output of which is connected to the second input of the first element 16 OR, and the output of the latter is connected to the second inputs of elements 14 and 15, and.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл осуществлени синхронной обработки контролируемый механизм привод т в движение и произвольно измен ют скорость вращени . Вибрации, сопровождающие работу механизма, преобразуютс преобразователе .м 1 вибрации в электрический сигнал и поступают на вход синхронного гребенчатого фильтра 2. Блок 6 управлени формирует два сигнала. Первый сигнал блока 6 управлени переводит синхронный гребенчатыйFor synchronous processing, the monitored mechanism is set in motion and randomly changes the speed of rotation. The vibrations accompanying the operation of the mechanism convert the vibration transducer 1 into an electrical signal and enter the input of the synchronous comb filter 2. The control unit 6 generates two signals. The first signal of control unit 6 translates synchronous comb

фильтр 2 в режим синхронной обработки и управл ет коммутатором 12 таким образом, что импульсы преобразовател 4 углового положени элементов механизма через коммутатор 12 поступают на вход синхронизатора 5, на первом выходе которого формируютс импульсы углового положени элементов , а на втором выходе - импульсы начала цикла. Второй сигнал блока 6 управлени устаналивает в нуль счетчик 7 и триггер 13. Дальнейща работа состоит из последовательно выполн емых циклов синхронной обработки.the filter 2 is in synchronous processing mode and controls the switch 12 in such a way that the pulses of the transducer 4 of the angular position of the elements of the mechanism through the switch 12 arrive at the input of the synchronizer 5, at the first output of which the pulses of the angular position of the elements are formed, and at the second output - the beginning of the cycle. The second signal of the control unit 6 sets the counter 7 and the trigger 13 to zero. Further work consists of sequentially executed synchronous processing cycles.

Необходимое количество циклов обработки выбираетс исход из требуемой точности дл каждого типа механизмов и задаетс в блоке 6 управлени . Цикл синхронной обработки осуществл етс следующим образом.The required number of processing cycles is selected based on the required accuracy for each type of mechanism and is specified in block 6 of the control. The synchronous processing cycle is performed as follows.

Выходной сигнал триггера 13 через первый элемент 16 ИЛИ поступает на вторые входы элементов 14 и 15 И, преп тству тем самым прохождению импульсов с выходов синхронизатора 5 на синхронизирующие входы синхронного гребенчатого фильтра 2.The output signal of the trigger 13 through the first element 16 OR is fed to the second inputs of the elements 14 and 15 AND, thereby preventing the passage of pulses from the outputs of the synchronizer 5 to the synchronizing inputs of the synchronous comb filter 2.

После установки счетчика 7 в нуль с его выхода на вход блока 8 пам ти поступает первый адрес. В результате цифровой код, заранее записанный в блоке 8 пам ти по первому адресу и соответствующий частоте вращени , поступает с выхода блока 8 пам ти на первый вход блока 9 сравнени , на второй вход которого поступает цифровой код с выхода преобразовател 10 частота-код , пропорциональный частоте вращени контролируемого механизма.After the counter 7 is set to zero, the first address arrives from its output to the input of the memory block 8. As a result, a digital code prerecorded in memory block 8 at the first address and corresponding to the rotation frequency is supplied from the output of memory block 8 to the first input of comparison unit 9, the second input of which receives the digital code from the output of converter 10 a frequency code proportional to the frequency of rotation of the controlled mechanism.

Claims

At the moment of equality of the codes, a pulse appears at both inputs of the comparator unit 9, which arrives at the first input of the trigger 13. The output pulse of the comparator unit 9 sets (trigger 13 to state 1 and pulse from the output of trigger 13 through the first element 16 OR enters to the second inputs of elements 14 and 15 And ensuring the passage of pulses from the outputs of the synchronizer 5 to the synchronization inputs of the synchronous comb filter

2. In the synchronizer 5, one cycle of synchronizing pulses is formed, and in the synchronous comb filter 2, the vibration signal is synchronously processed during one cycle. The first time pulse of the beginning of the cycle from the output of the second element 15 And enters the second input of the second element 17 OR and the counting input of the counter 7. As a result, the output signal of the second element 17 OR sets the trigger 13 to zero, the output signal of which through the first element 16 OR enters the second inputs of the elements 14 and 15, thus preventing the passage of pulses from the outputs of the synchronizer 5 to the synchronization inputs of the synchronous comb filter 2, from the output of the counter 7, the input of the memory block 8 receives the second address, and the digital code written in block 8 at the second address is transmitted to the first input of block 9 of the comparison. This concludes the first cycle of synchronous processing. Under the conditions of the varying rotational speed, the digital code at the second input of the comparison unit 9 varies. At the moment of equality of the codes, a pulse appears at both inputs of the comparison unit 9 at its output and the next cycle of synchronous processing takes place. At the end of the N-ro synchronous processing cycle using counter code 7, control unit 6 switches the device to read mode, characterized in that the pulse from the output of the second element 15 goes to the count input of counter 7 and then to the input of control unit 6. At the first output of the control unit 6, a pulse is generated, which is fed to the control inputs of the synchronous comb filter 2 and switch 12 and through the second element 17 OR to the second inputs of elements 14 and 15 I. As a result, the pulses from the output of the generator II through the switch 12 are fed to the input synchronizer 5 and further from its outputs through the elements AND to the synchronization inputs of the synchronous comb filter 2, which operates in the read mode of the processed signal. The output signal of the synchronous comb filter 2 is fed to the input of the indicator 3, which is used to determine the technical condition of the mechanism and reveal its defect. Determining the averaged values of the measured vibration parameters under the conditions of varying rotational speed and taking into account the change in the intensity of vibrations by changing the sampling frequency of the averaged parameters allows reducing the influence of the resonant properties of the mechanism on the result of control. The proposed device does not require knowledge of the resonant properties of the controlled mechanism, which are expressed by a complex dependence, and makes it possible to reduce the error rate of detection of the defect. Claims An apparatus for detecting defects of a mechanism, comprising a series-connected vibration transducer, a synchronous comb filter and an indicator, a transducer of the angular position of the elements of the mechanism and a synchronizer, characterized in that, in order to improve the accuracy, it is equipped with a control unit, a counter, a memory unit, by the comparison unit, frequency-code converter, generator, switch, trigger, two AND elements and two OR elements, the first output of the control unit is connected to the first input The first output of the OR element and the control inputs of the switch and synchronous comb filter, the second output of the control unit are connected to the first input of the second OR element and the control input of the counter, the output of which is connected to the inputs of the control unit and the memory unit, the output of the last is connected to the first input of the unit comparison, the output of which is connected to the first input of the trigger, the output of the angular position transducer of the elements of the mechanism is connected to the first input of the switch and. through the frequency-code converter with the second input of the comparison unit, the generator output is connected to the second input of the switch, the output of which is connected to the synchronizer input, the outputs connected respectively to the first inputs of the first and second elements And the output of the first element / I is connected to the first synchronization input comb filter, the output of the second element And - with the second synchronization input of the synchronous comb filter, with the counting input of the counter and the second input of the second element OR, the output of the plug nnym to the second input flip-flop, whose output is connected to a second input of the first OR gate and the output of the latter is connected to a second input of I. Sources of information received note in the examination № 1. British Patent 1367773, cl. G 01 M 13/00, G 01 H 1/00, 1974 (prototype).