Устройство для контроля подшипников качения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ KOHTPOJfUI ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные преобразо ватель , усилитель и фильтр, а ;блок вычисления и индикатор, о тл и ч а JO Щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности контроля, оно снабжено пиковым детектором и блоком определения среднеквадратичного значения амплитуд, входы которых соединены с выходом фильтра, а выходы. - соответственно с первым и вторьм входами блока вычисления, выход которого соединен с входом индикатора. 4 Е Фиг. 1

ООКИ СОВЕТСНИХ

СО,ИЬЪВЪН

РЕСПУБЛИК ав 03), çñÞ О1 М

- 1 г:

1З

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю %

° °

° В МФ

rOCNAPCTBEHHHA KOMHTET CCe3

FO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТЮ (21) 3612129/25-27 (22) 23.06.,83 (46) 30 ° 08.84. Бвл.932 (72) П.Б.Бамбалас, В.И.Жегас, К.М.Рагульскис, M.Ñ.Рондоманскас, В.И.Чуприн, Ю.К.Степанов и В.И.Шутенко (53) 658.562.012.7(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

@676897, кл. Я 01 М 13/04, 1979

2. Авторское свидетельство СССР

11 890109, кл. Я 01 М 13/04, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, содержащее пос- ледовательно соединенные. преобразователь, усилитель и фильтр, а также

;блок вычисления и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це-. лью упрощения устройства и повыше.ния точности контроля, оно снабжено пиковым детектором и блоком определения среднеквадратичного значения амплитуд,-входы которых соединены

:с выходом фильтра, а выходы. — соот.ветственно с первым и вторым входами блока вычисления, выход которого соединен с входом индикатора.

1111049

Изобретение относится к машиностроению, и мот.ет быть использовано в подшипниковой и других отраслях промышленности, в частности, для контроля состояния подшипников 5 . работающих машин и механизмов.

Известно устройство для определения степени износа шарикоподшипников, содержащее преобразователь, усилитель, фильтр, детектор, канал 1б измерения общего уровня сигнала и канал измерения ударных импульсов, входы которых подключены к выходу детектора, пороговое устройство, подключенное к выходу детектора, 15 частотомер и блок счета общего количества импульсов, подключенные к выходу порогового устройства (1 .

Устройство позволяет определять общий уровень шума, уровень сигналов от дефектов и число импульсов.

Однако измеренные показатели оценки степени износа подшипника зависят от состояния акустического контакта между объектом контроля и преобразователем высокочастотных упругих колебаний подшипника в электрические сигналы, устанавливаемым на объекте контроля. В условиях производственного контроля за период эксплуатации машин при повторных во времени измерениях, наблюдаются неоднородности акустического контакта, приводящие к погрешности измерения амплитуд (уровня) сигнала до 50-607.

Это существенно снижает точность кон. З5 роля состояния подшипников. Кроме того, известное устройство имеет сложную конструкцию.

Наиболее близким к предлагаемому

40 является устройство для контроля подшипников качения, содержащее последовательно соединенные преобразователь, усилителЬ, фильтр, демодуля.тор для амплитудного детектирования

45 сигналов, анализатор спектра, блок вычисления, пороговое устройство, блок совпадения и индикатор f2 ).

В основу работы этого устройства положен анализ огибающей случайных вибраций, полученной путем амплитудного детектирования выходного сигнала объекта контроля. По огибающей сигнала определяется амплитудночастотный спектр огибающей, дальней- 55 шая обработка которого. дает оценочный показатель контроля. Однако огибающая сигнала не дает возможность проводить оценку состояния подшипника по его действительным сигналам, так как при амплитудном детектировании искажается часть информации о высокочастотных упругих колебаниях, т.е. искажается информация о мощности сигналов BhICOKWRCTOTHbiX H p DHH, KOторые наиболее информативны для контролируемого объекта — подшипника качения. Известное устройство содержит сложные блоки (например, анализатор спектра) и не дает полной информации о состоянии подшипника.

Цель изобретения †. упрощение устройства и повышение точности контроля подшипников качения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля подшипннков качения, содержащее пос .едовательно соединенные преобразователь, усилитель и фильтр, а также блок вычисления и индикатор, снабжено пико.вым детектором и блоком определения среднеквадратичного зна ения амплитуд, входы которых соединены с выходом фильтра, а выходы — соответственно с первым и вторым входами блока вычисления, выход которого соединен с входом индикатора.

В основу предлагаемого устройства положено определение параметров сигналов высокочастотных вибраций на информативной полосе частот.,при котором среднеквадратичное значение амплитуд позволяет судить о временном развитии исследуемых колебаний и их мощности (разрушающей способности этих колебаний),а пиковое значение амплитуд дает оценку наличия и величины дефектов подшипника, вызывающих кратковременные .механические удары и эффективно отображающихся в значении пиковой амплитуды. Вычисляемые отношения пикового значения амплитуд к среднеквадратичному значению (принятый безразмерный и единый параметр оценки состояния подшипников) не содержит амплитудных погрешностей так как погрешности из-за неоднородностей акустического контакта и других помех пропорционально влияют на изменение значений амплитуд и при их делении исключаются, что повышает точность контроля. При этом упрощается конструкция устройства.

На фиг.1 показана блок-схема предлагаемого устройства;" на фиг.2 электрические сигналы на информацион1111049 ак с р( сна Л ВНИИПИ Заказ 6300 Тиру 822 Подписное

Фнпиал ППП Патвнт, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ной полосе частот исправного подшипника -на фиг.3 — электрические сигналы на информационной полосе частот неисправного подшипника с дефектами на поверхностях трения.

Устройство для контроля подшипников качения содержит последовательно соединенные преобразователь 1.(например, пьезокерамический), усилитель

2 и фильтр 3, к которому подключены пиковый детектор 4 и блок определения среднеквадратичного значения амплитуд 5, а также блок 6 вычисления и индикатор 7. При контроле преобразователь 1 заводят в контакт 8 с объектом 9 испытаний.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1 (фиг.1) принимает вибрации подшипника — объекта

9, которые преобразует в электрический сигнал. Электрический сигнал с преобразователя 1 поступает на усилитель 2, где усиливается и далее на фильтр 3, который из сигнала выделяет информативную полосу частот в полосе 30-200 кГц. Информативные частотные полосы фильтрации зависят от объекта контроля и устанавливаются заранее из амплитудно-частотного спектра сигнала по формуле: гдето„„- информативная частота вибрации подшипника; — ближайшая к информативной частота проявления виброактивности сочлененных неконтролируемых деталей работзющего объекта-механизма.

Сигналы, от исправного и неисправного подшипника, прошедшие фильтр 3, показаны соответственно на фиг.2 и 3.

С выхода фильтра 3 сигнал поступает

5 одновременно на пиковый детектор 4, где определяется пиковое значение амплитуды О„„ „ и на блок 5 определе 1 ния среднеквадратичного значения амплитуд сигнала U (фиг.2 и 3), работаю,1О щих по известному принципу. С выходов пикового детектора 4 и блока 5 сигналы, пропорциональные соответственно б .пиковому значению амплитуды и среднеквадратичному значению, поступают

15 на блок 6 вычисления, где вычисляется .их отношение Uù / U . Сигнал отношения U. „„ /О поступает на индикатор 7, показывающий состояние контролируемого подшипника. Шкала

20 индикатора 7 проградуирована в безраз- мерных значениях отношений U" „ / Q / минимальные значения которых вйражают исправное состояние подшипника, максимальные — неисправное состояние, 25 а промежуточные — состояние подшипника с определенной степенью дефектности.

Предлагаемое устройство повышает точность и может быть использовано

Зр для оперативного контроля подшипников качения при их входном контроле, сборке подшипниковых узлов и в период

Йх эксплуатации в производственных условиях. Кроме того, устройство

З5 повышает оперативность контроля по конструктивному исполнению, что повышает производительность труда и снижает расходы на внедрение и эксплуатацию.