Способ диагностики состояния пар трения

 

Изобретение относится к измерительной технике и машиностроению и может быть использовано для диагностики состояния подшипников и других пар трения. Цель изобретения - повышение достоверности контроля и чувствительности способа диагностики состояния пар трения путем измерения подвижности вибрационных сигналов на разных уровнях. Измеряют вибрации пар трения. Производят выделение областей высоких и низких частот спектра сигнала вибраций пар трения. Определяют диагностический параметр в виде отношения подвижностей сигналов в областях высоких и низких частот. По сравнению его с эталонной величиной судят о состоянии пар трения. Подвижности вибрационных сигналов измеряют на разных уровнях. Эти уровни выбираются кратными или некратными опорному уровню. В качестве опорного уровня выбирается среднеквадратическое амплитудное значение вибрационного сигнала или несколько опорных уровней одновременно, например амплитудное и среднеквадратическое значение вибрационного сигнала. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ .СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)5 G 01 И 13/04

1 у )" f

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

/ 1 (21) 4465729/25-27 (22) 21.07.88 (46) 23.03.90. Бюл. 1 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им. М.В. фрунзе (72) lO.Ï. Берков, Е.Д. Наумов и В.В. Петров (53) 658.562.012.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

) 1345087, кл . G 01 N 13/04, 1987. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ IlAP

TPЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и машиностроению и может быть использовано для диагностики состояния подшипников и других пар трения. Цель изобретения - повышение достоверности контроля и чувстИзобретение относится к измери. .тельной технике и машиностроению и может быть использовано для диагностики состояния подшипников и других," пар трения.

Целью способа является повышеЙие достоверности контроля и диагностической чувствительности способа путем измерения подвижности вибрационных сигналов на разных уровнях.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит установленный на поверхности неподвижной пары тре2 вительности способа диагностики состояния пар трения путем измерения подвижности вибрационных сигналов на разных уровнях. Измеряют вибрации пар трения. Производят выделение областей высоких и низких частот спектра сигнала вибраций пар трения. Определяют диагностический параметр в виде отношения подвижностей сигналов в областях высоких и низких частот . По сравнению его с эталонной величиной судят о состоянии пар трения . Подвижности вибрационных сигналов измеряют на разных уровнях. Эти уровни выбираются кратными или некратными опорному уровню. В качестве опорного уровня вы- а бирается среднеквадратическое амплитудное значение вибрационного сигнала или несколько опорных уровней одновременно, например амплитудное и среднеквадратическое значение вибрационного сигнала. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. ния 1 (ПТ,) широкополосный преобразователь 2, широкополосный предварительный усилитель 3, фильтр 4 низких частот, блок 5 выделения опорного уровня низкочастотного сигнала, блок

6 выделения уровней пересечения низкочастотного сигнала, многоканальный счетчик 7 количества пересечений низкочастотного сигнала.

Устройство содержит также фильтр Ъ

8 верхних частот, вход которого соединен с вторым выходом усилителя 3, блок 9 выделения опорного уровня высокочастотного сигнала, блок 10 выделения уровней пересечения высокочас1552044 тотного сигнала и многоканальный счетчик 11 количества пересечений высокочастотного сигнала. Выходы счетчиков

7 и 11 соединены с входами блока 12 вычисления отношений, выход которого соединен с входом индикатора 13, Способ осуществляют следующим образом.

LIIHpoKonолосным преобразователем 2,.10 установленным на поверхности неподвижной части пары трения 1, вибрации ПТ преобразуют в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 3. (Поскольку конструктивные элементы тру-15 щихся тел могут вызывать вибрации на низких частотах, то область низких частот спектра измеренного сигнала несет информацию о несовершенстве геометрии элементов ПТ, о нагрузке, ско- 0 рости движения, качестве смазки, балансировки и т.п.

Область высоких частот сигнала вибраций несет информацию о наличии микродефектов на поверхностях элементов

ПТ (ми крот рещины, ми крошероховат ости и т.д.), а также о стационарности про" цесса трения. При этом характер высокочастотной,области сигнала вибрации также зависит от скорости движения, нагрузки и прочих условий работы ПТ.

Поэтому выделяют фильтрами HvlNHvlx 4 и верхних 8 частот соответственно области низких и высоких частот. При этом область низких частот О-Г, где

f < - частота разделения, а область вы- соких частот от 10f и выше.

Сигнал с фильтра 4 нижних частот поступает в Ьлок 5 выделения опорного уровня. В качестве блока опорного

40 уровня может использоваться детектор среднеквадратического, средневыпрямленного или амплитудного значения, Блок 5 опорного уровня соединен с блоком 6 выделения уровней пересече ния, в качестве которого может быть использован усилитель с неоЬходимым коэффициентом усиления и делитель напряжения. Усилитель необходим для того, чтобы можно было получать уровни пересечения выше, чем опорный уровень. Выходы блока 6 выделения уровней пересечения подключены к многоканальному счетчику 7 количества пересечений, в котором происходит подсчет количества пересечений по каждому уровню. При изменении качественного состояния ПТ изменяется характер сигнала, появляются нестационарные выбросы, количество которых и подсчитывается для разных уровней счет чи ком 7.

Аналогично выполняется подсчет числа пересечений по высокочастотному каналу. Затем вычисляются отношения количеств пересечений на соответствующих уровнях пересечений в высоко- и низкочастотной областях сигнала, нап ример на уровнях: 3 Ас 235 Аско 1

A „ i 1 >5 Аскз 1 Аск 1 0э5 A скь j

0 А,„>, где A „>- уровень сигнала, соответствующии среднеквадратическому значению сигнала, в определенной (высоко- или низкочастотной) оЬласти.

Возможен вариант, когда в счетчике количества пересечений записан "0", т.е ° ни одного пересечения, тогда в этом счетчике записывается "1", что-Ьы не было деления на "0". Полученные значения отношений количеств пересечений сравниваются с эталонными в виде расстояния между и-мерными векторами в признаковом пространстве с помощью одного из известных показателей расстояния, например по Эвклиду: и я 42

1; = Г (U;„-. U„)

К 3 где U; — измеренное отношение количеств пересечений на уровне К;

U — эталонное значение коли)К чества пересечений на уровне К.

Полученное расстояние d является диагностическим признаком состояния

ПТ.

Использование диагностического параметра в виде отношений пересечений на различных уровнях спосоЬствует повышению достоверности контроля технического состояния ПТ и увеличению диагностической чувствительности способа.

Использование в качестве опорного уровня среднеквадратического значения сигнала позволяет проводить обработку нестационарных сигналов. формула изобретения

1..Способ диагностики состояния пар трения, заключающийся в том, что измеряют вибрации пар трения, производят выделение областей высоких и низких частот спектра сигнала вибрации пар трения, определяют диагности5 1552 ческий параметр в виде отношения подвижностей сигналов в областях высоких и низких частот и по сравнению его с эталонной величиной судят о состоянии пар трения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и увеличения диагностической чувствительности способа, для определения диагностичес-10 кого параметра измеряют подвижности вибрационных сигналов на разных уровнях, причем эти уровни выбираются кратными или некратными опорному уровню. 15

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю-шийся тем, что в качестве опорОМ 6 ного уровня выбирают среднеквадрати" ческое значение вибрационного сигнала.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве опорного уровня выбирают средневыпрямленное значение вибрационного сигнала °

4. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве опорного уровня выбирают амплитудное значение вибрационного сигнала.

5. Способ по и. 1, о т л и ч а: юшийся тем, что выбирают несколько опорных уровней одновременно, например амплитудное и среднеквадратическое значения вибрационного сигнала.