DD251534A1

DD251534A1 - METHOD AND DEVICE FOR MONITORING MONITORING OF, IN PARTICULAR, CRANKSHAFT STORAGE

Info

Publication number: DD251534A1
Application number: DD29321386A
Authority: DD
Inventors: Steffen Bocklisch; Gottfried Meltzer; Thomas Fuchs
Original assignee: Adw Ddr Inst Mechanik
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1987-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zustandsueberwachung von insbesondere Tragrollenwaelzlagerungen von Bandfoerderanlagen, wobei unter Verwendung von Schwingungswandlern der Luft- und Koerperschall aufgenommen und aus den Signalen Aussagen ueber den Waelzlagerzustand gebildet werden. Ziel ist, den Aufwand an Sensorik zu verringern und Betriebsunterbrechungen zu vermeiden. Aufgabengemaess sollen Tragrollenwaelzlagerungen waehrend des Betriebes Schwingungsaufnahmen mit Hilfe einer transportablen Vorrichtung unterzogen werden. Gemaess der Erfindung wird der abgestrahlte Luft- als auch der Koerperschall der Tragrollenwaelzlagerungen der in Betrieb befindlichen Bandfoerderanlage diskontinuierlich gemessen und gespeichert und aus den Signalen werden durch Bildung zustandsabhaengiger Merkmale unter Verwendung eines an sich bekannten Verfahrens zur unscharfen Klassifikation Aussagen ueber die Zugehoerigkeit zu einer Zustandsklasse der jeweiligen Waelzlagerung gewonnen. Fig. 3The invention relates to a method and a device for condition monitoring of particular bearing roller bearings of conveyor belt systems, which recorded using vibration transducers of the air and body sound and formed from the signals statements about the Waelzlagerzustand. The aim is to reduce the amount of sensor technology and to avoid interruptions to operations. Task moderate bearing roller bearings are subjected during operation vibration recordings using a portable device. According to the invention, the radiated air as well as the body sound of Tragrollenwaelzlagerungen the in-service conveyor belt system is measured and stored discontinuously and the signals are by forming state-dependent features using a known method for fuzzy classification statements about the affiliation to a condition class of won respective rolling bearing. Fig. 3

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsüberwachung der Wälzlagerungen von insbesondere Tragrollen von Bandförderanlagen im Bergbau, wobei unter Verwendung von Schwingungswandlern der Luft- und Körperschall aufgenommen und in elektrische Signale gewandelt wird, ausweichen nach Bearbeitung in einer elektrischen Schaltung eine Aussage über den Zustand der Wälzlagerung gebildet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for condition monitoring of rolling bearings of particular idlers of belt conveyor systems in mining, which is recorded using vibration convertors of airborne and structure-borne noise and converted into electrical signals, evasion after processing in an electrical circuit made a statement about the state of the rolling bearing as well as a device for carrying out the method.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar für die Diagnose von wälzgelagerten Tragrollen von Bandförderanlagen, wobei im Sinne einer dynamischen Diagnose in einer Ausführungsform auch zeitliche Veränderungen (Trends) diagnostiziert werden können, so daß Aussagen für eine Nutzungsdauerprognose angebbar sind.The invention is particularly applicable to the diagnosis of roller bearings roller bearings of belt conveyor systems, in terms of dynamic diagnosis in one embodiment, temporal changes (trends) can be diagnosed, so that statements for a useful life prediction are given.

Die Erfindung ist darüber hinaus anwendbar zur Zustandsüberwachung von Wälzlagerungen in beliebigen Maschinen und Aggregaten bzw. zur Zustandsüberwachung beliebiger bewegter Mechanismen.The invention is also applicable to condition monitoring of rolling bearings in any machine and aggregates or condition monitoring of any moving mechanisms.

Characteristic of the known technical solutions

In Bandförderanlagen, wie sie z. B. in Braunkohletagebauen für den Abraum- und Kohletransport eingesetzt werden, ist die Tragrolle eine wesentliche Baueinheit. Tragrollen werden zu je drei bis fünf Stück zu Girlanden zusammengestellt, auf denen das Förderband einschließlich des zu fördernden Schüttgutes lastet. Die Bandförderanlage wird an einer Stelle durch einen Antrieb in Bewegung gesetzt, wodurch alle Tragrollen bewegt werden. Da derartige Anlagen mit Ausnahme geplanter Stillstandszeiten nahezu ununterbrochen laufen und auch die Betriebsbedingungen sehr rauh sind (Temperatureinflüsse, Laststöße, Verschmutzung), unterliegen die Wälzlagerungen der Tragrollen einem erheblichen Verschleiß. Dieser führt zu ansteigendem Lagerspiel, Käfigbruch, Schwergängigkeit und Blockierung der Tragrolle, was sich u. a. in einer erhöhten Geräuschentwicklung und einer Erwärmung der Trag rolle — bis hin zum Bandbrand — äußert.In belt conveyor systems, as z. B. lignite mines are used for overburden and coal transport, the support roller is an essential unit. Carrying rollers are assembled into festoons of three to five pieces, on which the conveyor belt, including the bulk material to be conveyed, is loaded. The belt conveyor is set in motion by a drive in motion, whereby all carrying rollers are moved. Since such systems with the exception of planned downtime run almost continuously and the operating conditions are very rough (temperature influences, load surges, pollution), the rolling bearings of the idlers are subject to considerable wear. This leads to increasing bearing clearance, cage breakage, stiffness and blocking of the support roller, which u. a. in an increased noise and a heating of the support role - up to the band firing - expresses.

Da Bandförderanlagen in Braunkohletagebauen sehr ausgedehnt sind — z.B. besitzt ein Tagebau 40km Förderbandanlagen mit ca. 150000 Tragrollen — repräsentieren sie einen erheblichen Wert und es ist ein hohes wirtschaftliches Erfordernis, die störungsfreie Funktion jeder einzelnen Tragrolle zu sichern. Zur Prüfung bzw. Überwachung der Funktion von Tragrollen in Bandförderanlagen sind bereits einige Lösungen bekannt:Since belt conveyors in lignite mines are very extensive - e.g. has an open pit 40km conveyor belt systems with about 150000 idlers - they represent a significant value and it is a high economic requirement to ensure the trouble-free operation of each support roller. To test or monitor the function of idlers in belt conveyor systems, some solutions are already known:

Gemäß DE-OS 2807173 und DE-OS 3422450 werden Transportrollen mit Drehzahlwächtern versehen, um blockierende Rollen zu ermitteln.According to DE-OS 2807173 and DE-OS 3422450 transport rollers are provided with speed monitors to determine blocking rollers.

Aus den DE-OS 2803143, DE-OS 3106568 und DE-OS 3131 963 sowie DD-PS 209158 ist es bekannt, dieTemperatur der Rollen zu überwachen und in Abhängigkeit von ansteigenden Temperaturen Schalthandlungen auszulösen.From DE-OS 2803143, DE-OS 3106568 and DE-OS 3131 963 and DD-PS 209158 it is known to monitor the temperature of the rollers and to trigger switching operations in response to increasing temperatures.

Diese bekannten Lösungen erfordern die Ausstattung jeder Tragrolle mit einer entsprechenden Sensorik, was einen erheblichen Zusatzaufwand bedingt. Außerdem ist i.d. R. nur die Anzeige von zwei Zuständen (Gut, gestörte Funktion) möglich, wobei eine gestörte Funktion zwecks Vermeidung von Folgeschäden eine sofortige Außerbetriebnahme der Anlage erfordert. Die Folge ist eine Reihe von außerplanmäßigen Stillständen, so daß ein erforderlicher weitgehend ununterbrochener Betrieb der Bandförderanlage nicht möglich ist.These known solutions require the equipment of each support roller with a corresponding sensor, which requires a considerable additional effort. In addition, i.d. R. only the display of two states (good, faulty function) possible, with a faulty function in order to avoid consequential damage requires immediate shutdown of the system. The result is a series of unscheduled stoppages, so that a required largely uninterrupted operation of the belt conveyor is not possible.

Es sind weiterhin Verfahren und/oder Vorrichtungen zur Bestimmung des Zustandes von Maschinen und Anlagen (insbesondere deren Lagerungen) bekannt, welche unter Verwendung von Schwingungswandlern arbeiten. Entsprechend DE-AS 1673919, DE-OS 2455814 und DD-PS 217883 sind Schwingungswandler zur Aufnahme der Körperschwingungen (Körperschall) unmittelbar an der Maschine/Anlage angeordnet. Die aufgenommenen Signale werden entsprechend der auftretenden Stöße oder nach der Amplitude bzw. nach Effektiv-und Spitzenwert der Schwingung ausgewertet, wobei bei Überschreitung eines Grenzwertes Alarm ausgelöst wird bzw. durch Vergleich eine Aussage über den Zustand möglich ist. Gemäß DE-OS 3332941 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schallanalyse von Maschinen/Anlagen bekannt, wobei sowohl der Körper- als auch der abgestrahlte Luftschail aufgenommen und die entsprechenden Signale ausgewertet werden. Im letztgenannten Fall erfolgt die Auswertung von Spitzenwerten segmentweise.Furthermore, methods and / or devices for determining the condition of machines and systems (in particular their bearings) are known which operate using vibration transducers. According to DE-AS 1673919, DE-OS 2455814 and DD-PS 217883 vibration transducer for receiving the body vibrations (structure-borne noise) are arranged directly on the machine / system. The recorded signals are evaluated according to the occurring shocks or according to the amplitude or to the effective and peak value of the oscillation, which is triggered when exceeding a threshold alarm or by comparison, a statement about the state is possible. According to DE-OS 3332941 a method and an apparatus for sound analysis of machines / equipment is known, wherein both the body and the radiated airlock recorded and the corresponding signals are evaluated. In the latter case, the evaluation of peak values takes place segment by segment.

Bei diesen bekannten Verfahren und/oder Vorrichtungen ist es nachteilig, daß jede Maschine/Anlage ständig mit Schwingungswandlern versehen sein müssen, deren Ausgangssignale ununterbrochen zu kontrollieren sind. Dieses erfordert einen erheblichen Aufwand.In these known methods and / or devices, it is disadvantageous that each machine / system must be constantly provided with vibration transducers whose output signals are to be continuously monitored. This requires a considerable effort.

Aus dem Report R-Mech-03/85 „Beiträge zur Maschinen- und Anlagendiagnostik" (AdW der DDR, Institut für Mechanik, 1985), insbesondere ab S. 114, ist es des weiteren bekannt, Tragrollen von Bandförderanlagen in einem Versuchsstand (extern) auf ihr Verschleißverhalten der Wälzlagerungen zu untersuchen, wobei bei angetriebener Tragrolle sowohl der Körper-als auch der Luftschall aufgenommen wird. Die entsprechenden Signale werden mit Hilfe eines an sich bekannten Verfahrens zur unscharfen Klassifikation dergestalt ausgewertet, daß Aussagen über die Zugehörigkeit zu Zustandskiassen abgebbar sind.From the report R-Mech-03/85 "Contributions to Machine and Plant Diagnostics" (AdW of the GDR, Institute of Mechanics, 1985), in particular from p. 114, it is also known, idlers of belt conveyor systems in a test stand (extern The corresponding signals are evaluated with the aid of a method known per se for fuzzy classification in such a way that statements about belonging to state classes can be obtained ,

Von diesem bekannten Stand (der von zwei Erfindern vorliegender Patentanmeldung mit verfaßt wurde) geht die Erfindung mit der Erkenntnis aus, daß es mit in Betrieb befindlichen Bandförderanlagen nicht möglich ist, ausgewählte Tragrollen einem Versuchsstand zuzuführen und dort entsprechende Schwingungsaufnahmen und Signalauswertungen durchzuführen.From this known state (which was co-authored by two inventors present patent application), the invention proceeds with the recognition that it is not possible with operating belt conveyor systems to supply selected idlers to a test stand and perform there corresponding vibration recordings and signal evaluations.

Object of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung derTragrollenwälzlagerungen anzugeben, wobei insbesondere der Aufwand Sensorik verringert ist und ohne Betriebsunterbrechung mit hoher Genauigkeit Aussagen über die Klassenzugehörigkeit erreichbar sind.It is an object of the invention to provide a method and a device for monitoring the roller roller bearings, wherein in particular the cost of sensors is reduced and can be reached without interruption of operation with high accuracy statements about the class affiliation.

Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zurZustandsüberwachung der Wälzlagerungen von insbesondere Tragrollen von Bandförderanlagen im Bergbau, wobei unter Verwendung von Schwingungswandiern der Luft- und Körperschall aufgenommen und in elektrische Signale gewandelt wird, aus welchen nach Bearbeitung in einer elektrischen Schaltung eine Aussage über den Zustand der Wälzlagerung gebildet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, wobei die Tragrollen von in Betrieb befindlichen Bandförderanlagen unter Einsatz einer transportablen ankoppeibaren Überwachungseinrichtung Schwingungsaufnahmen unterworfen werden, um Aussag'en über Klassenzugehörigkeit sowie ggf. eine Nutzungsdauerprognose zu erhalten, um damit eine auf der zustandsabhängigen Instandhaltung basierende ökonomische Betriebsorganisation zu ermöglichen.The invention has the object of providing a method for condition monitoring of rolling bearings of particular idlers of belt conveyor systems in mining, which is recorded using Schwingungswandiern the airborne and structure-borne noise and converted into electrical signals, from which after processing in an electrical circuit, a statement about the Condition of the roller bearing is formed, and to provide a device for carrying out the method, wherein the support rollers of operating belt conveyor systems using a portable ankoppeibaren monitoring device are subjected to vibration recordings in order to learn about class affiliation and possibly a useful life prediction to order to enable an economic operations organization based on condition-based maintenance.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der abgestrahlte Luft-als auch der Körperschall jeder oder ausgewählter Wälzlagerungen von Tragrollen der in Betrieb befindlichen Bandförderahlage diskontinuierlich gemessen und gespeichert wird und aus den entsprechenden Signalen durch Bildung zustandsabhängiger Merkmaie unter Verwendung eines an sich bekannten Verfahrens zur unscharfen Klassifikation Aussagen über die Zugehörigkeit zu einer Zustandskiasse, d. h. über den Gut- oder Fehlerzustand der jeweiligen Wälzlagerung gewonnen werden. Dabei ist es zweckmäßig, daß Effektivwerte bestimmter Frequenzbänder des Luft- und Körperschalles als Merkmaie verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden in Auswertung einer größeren Anzahl von in zeitlicher Folge durchgeführten Meßvorgängen zur einen Fehlerzustand repräsentierenden Zustandskiasse Unterklassen bestimmt, welchen Aussagen zur voraussichtlichen Nutzungsdauer zugeordnet sind, so daß in Auswertung eines bestimmten Meßvorganges eine Nutzungsdauerprognose angebbar ist. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Adapter für die Aufnahme von Luft- und Körperschall einem mikrorechnergestützten, programmierbaren Diagnosegerätzur Bildung der Aussage überdieZugehörigkeit zu einer Zustandskiasse und ggf. zur Nutzungsdauerprognose zugeordnet ist.According to the invention the object is achieved in that the radiated air and the structure-borne noise of each or selected rolling bearings of idlers of operating belt conveyor discard measured and stored discontinuously and from the corresponding signals by forming state-dependent Merkmaie using a known method for blurred Classification Statements about belonging to a condition class, d. H. be obtained on the good or fault condition of each rolling bearing. It is expedient that RMS values of certain frequency bands of airborne and structure-borne noise are used as Merkmaie. In an advantageous embodiment, subclasses are determined in evaluation of a larger number of successively carried out measuring operations for a state of error representing state class, which statements are assigned to the expected useful life, so that in the evaluation of a particular measurement process a useful life prediction is given. The device for carrying out the method is characterized in that an adapter for the absorption of airborne and structure-borne noise is associated with a microcomputer-based, programmable diagnostic device for forming the statement about belonging to a condition class and, if necessary, for usage duration prognosis.

Dabei enthält der Adapter ein Mikrofon mit nachgeschaltetem Vorverstärker und einen Beschleunigungsaufnehmer mit nachgeschaltetem Impedanzwandler und er ist mittels Kopplungselementen in zeitweise Anlage an den Lagerkörper der Wälzlagerung der Transportrolle bringbar.In this case, the adapter includes a microphone with downstream preamplifier and an accelerometer with downstream impedance converter and it can be brought by means of coupling elements in temporary contact with the bearing body of the roller bearing of the transport roller.

Das Diagnosegerät enthält eine einem regelbaren Verstärker nachgeschaltete Merkmalsbildungseinheit, deren Ausgang auf eine mikrorechnergestützte und programmierbare Klassifikationseinheit geführt ist, welche ausgangsseitig parallel mit einem Display und-einem Speicher verschaltet ist, der ein- und ausgangsseitig mit einem externen Speicher verbindbar ist.The diagnostic device includes a controllable amplifier downstream feature forming unit, the output of which is guided on a microcomputer-based and programmable classification unit, which is the output side connected in parallel with a display and a memory which can be connected on the input and output side with an external memory.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ausgang der Klassifikationseinheit weiterhin parallel auf eine Nutzungsdauerprognoseeinheit geführt, welche als weiteren Eingang mit einem Ausgang des Speichers verbunden ist und deren Ausgang auf das Display geschaltet ist.In an advantageous embodiment, the output of the classification unit is further guided in parallel to a useful life prediction unit, which is connected as a further input to an output of the memory and whose output is connected to the display.

embodiment

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: die Schaltung eines Adapters mit einem zugeordneten rechnergestützten und programmierbaren Diagnosegerät, als Blockschaltbild,1 shows the circuit of an adapter with an associated computer-aided and programmable diagnostic device, as a block diagram,

Fig. 2: die Anordnung eines Adapters an einem Meßobjekt, Fig.3: ein Beispiel einer Klassenzugehörigkeitsfunktion.Fig. 2: the arrangement of an adapter on a DUT, Fig.3: an example of a class membership function.

In einer in einem Braunkohletagebau eingesetzten Bandförderanlage für den Abraum- bzw. Kohletransport sind drei Tragrollen je Girlande für die Aufnahme und Führung des Förderbandes vorgesehen (nicht gezeichnet). Jede Tragrolle ist über Wälzlagerungen in einem Gestell 1 (Lagerkörper) gelagert, wobei die Wälzlagerungen einen unterschiedlichen Verschleißgrad besitzen.In a used in a lignite opencast mining belt conveyor for overburden or coal transport three support rollers per garland for receiving and guiding the conveyor belt are provided (not shown). Each support roller is mounted on rolling bearings in a frame 1 (bearing body), wherein the rolling bearings have a different degree of wear.

Zur Diagnose des Verschleißgrades derTragrollenwälzlagerungen ist ein transportabler, an das Gestell 1 während des Betriebes der Bandförderanlage zeitweilig ankoppelbarer Adapter 2 einem rechnergestützten, programmierbaren Diagnosegerät 3 zugeordnet (Fig. 1 und 2).To diagnose the degree of wear of the roller roller bearings, a portable adapter 2, which can be temporarily coupled to the frame 1 during operation of the belt conveyor, is assigned to a computer-aided, programmable diagnostic device 3 (FIGS. 1 and 2).

Der Adapter 2 enthält die Sensorik zur Aufnahme der Diagnosesignale: ein Mikrofon 4 zur Aufnahme des Luftschalles LS und zwei Beschleunigungsaufnehmer 5 zur Aufnahme des Körperschalls KS. Dem Mikrofon 4 ist ein Vorverstärker 6 und den Beschleunigungsaufnehmern 5 ein Impedanzwandler 7 nachgeschaltet, wobei diese Schaltungsteile im Griffstück 8 des Adapters 2 untergebracht sind. Der Adapter 2 weist an seinen gabelförmigen Enden Haftmagnete 9 als Koppelelemente auf. Mit einer Signalübertragungsleitung 10 ist er mit dem Diagnosegerät 3 verbindbar, wobei die Signalübertragungsleitung 10 auf einen regelbaren Verstärker 11 geführt ist, dem eine Merkmalsbildungseinheit 12 nachgeschaltet ist.The adapter 2 contains the sensors for receiving the diagnostic signals: a microphone 4 for receiving the airborne sound LS and two accelerometers 5 for receiving the structure-borne sound KS. The microphone 4 is a preamplifier 6 and the accelerometers 5 downstream of an impedance converter 7, wherein these circuit parts are housed in the handle 8 of the adapter 2. The adapter 2 has at its fork-shaped ends holding magnets 9 as coupling elements. With a signal transmission line 10, it is connectable to the diagnostic device 3, wherein the signal transmission line 10 is guided on an adjustable amplifier 11, which is followed by a feature forming unit 12.

Deren Ausgang ist auf eine mikrorechnergestützte und programmierbare Klassifikationseinheit 13 geschaltet, welche ausgangsseitig parallel mit einem Display 14 und einem Speicher 15 verbunden ist. Der Speicher 15 ist ein-und ausgangsseitig über Leitungen 16 mit einem externen Speicher (nicht gezeichnet) verbindbar.Their output is connected to a microcomputer-aided and programmable classification unit 13, which is connected on the output side in parallel with a display 14 and a memory 15. The memory 15 is input and output side via lines 16 to an external memory (not shown) connectable.

Der Ausgang der Klassifikationseinheit 13 ist weiterhin parallel auf eine Nutzungsdauerprognoseeinheit 17 geführt, welche als weiteren Eingang mit einem Ausgang des Speichers 15 verbunden ist und deren Ausgang auf das Display 14 geschaltet ist.The output of the classification unit 13 is furthermore routed in parallel to a service life prediction unit 17, which is connected as a further input to an output of the memory 15 and whose output is connected to the display 14.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Wirkungsweise der Vorrichtung wie folgt erläutert:The method according to the invention is explained as follows with reference to the mode of action of the device:

Der Adapter 2 wird am Gestell 1 ausgewählter Tragrollen während deren Betriebes angekoppelt und die Diagnosesignale in Form des Luft- und Körperschalles werden aufgenommen. Auf der Basis vorangegangener Untersuchungen werden beim konkreten Ausführungsbeispiel die SignalparameterThe adapter 2 is coupled to the frame 1 selected support rollers during their operation and the diagnostic signals in the form of airborne and structure-borne noise are recorded. On the basis of previous investigations, the signal parameters in the concrete exemplary embodiment

Körperschall (KS): Effektivwert im Bereich 1-11 KHzStructure-borne noise (KS): RMS value in the range 1-11 KHz

Luftschall (LS): Schallpegel im Bereich 4-16KHzAirborne noise (LS): Sound level in the range 4-16KHz

ausgewählt. Diese Signalparameter werden als „Merkmale" bezeichnet. Sie werden in der Merkmalsbildungseinheit 12 als Analogwerte über bekannte Filterschaltungen und Effektivwertbildner gewonnen und anschließend digitalisiert, so daß sie im Klassifikatorprogramm, welches in der Klassifikationseinheit 13 befindlich ist, als Datenwort zur Verfügung stehen. Das Klassifikatorprogramm ist (beim konkreten Ausführungsbeispiel) als 4-Klassen-Klassifikator aufgebaut. Die Bedeutung der Klassen ist folgende:selected. These signal parameters are referred to as "features." They are obtained in the feature formation unit 12 as analog values via known filter circuits and effective value formers and then digitized so that they are available as data word in the classifier program which is located in the classification unit 13. The classifier program is (in the concrete embodiment) as a 4-class classifier The meaning of the classes is as follows:

Klasse 1: Gutklasse (KDClass 1: Good Class (KD

Klasse 2: Fehlerklasse, Lagerabdeckung defekt (K2)Class 2: Error class, bearing cover defective (K2)

Klasse 3: Übergangsklasse, Lagerspiel ca. 1-3 mm (K3)Class 3: transition class, bearing clearance approx. 1-3 mm (K3)

Klasse 4: Schlechtklasse, Lagerspiel über 3mm (K4)Class 4: poor class, bearing play over 3mm (K4)

Für den zweidimensional Klassifikator(zwei Merkmale) läßt sich in einer Voruntersuchung die Klassenzugehörigkeitsfunktion gemäß Fig. 3 darstellen, wobei Linien konstanter Zugehörigkeit (Zugehörigkeitsfunktion = 0,5) gezeichnet sind. Zur Ableitung scharfer Klassenbegrenzungen, die aus einer unscharfen Beschreibung abgeleitet wurden, werden die „Täler" 18 zwischen den klassenbeschreibenden Zugehörigkeitsfunktionen benutzt (vergl. Report R-Mech-03/85 „Beiträge zur Maschinen- und Anlagendiagnostik", a.a.O.) Zur Durchführung der Diagnose werden, wie einleitend beschrieben, die Diagnosesignale von der im Adapter 2 enthaltenen Sensorik aufgenommen und der Merkmalsbildungseinheit 12 des Diagnosegerätes 3 zugeführt. Die entspr. chenden Datenworte stehen in der Klassifikationseinheit 13 an, welche entsprechend der Programmierung eine Aussage über die Zugehörigkeit zu einer Zustandskiasse K1 bis K4 trifft. Diese Aussäge wird im Display 14 angezeigt und im Speicher 15 gespeichert sowie ggf. über Leitungen 16 auf einen externen Speicher übertragen.For the two-dimensional classifier (two features), the class membership function of FIG. 3 can be represented in a preliminary examination, with lines of constant affiliation (membership function = 0.5) being drawn. To derive sharp class bounds derived from a fuzzy description, the "valleys" 18 are used between the class describing membership functions (see Report R-Mech-03/85 "Contributions to Machine and Plant Diagnostics", supra) For performing the diagnosis As described in the introduction, the diagnostic signals are received by the sensors contained in the adapter 2 and supplied to the feature-forming unit 12 of the diagnostic device 3. The corresponding data words are present in the classification unit 13, which according to the programming makes a statement about membership in a state class K1 to K4. This sawing is displayed in the display 14 and stored in the memory 15 and optionally transmitted via lines 16 to an external memory.

Um zeitliche Veränderungen zu diagnostizieren sowie Aussagen über eine Restnutzungsdauer abschätzen zu können, kann der Klassifikator (im Zuge eines Lernprozesses) so qualifiziert werden, daß eine einen Fehlerzustand repräsentierende Zustandskiasse, z. B. die Klasse-3, in mehrere Unterklassen unterteilt wird, denen noch wahrscheinliche Nutzungsdauern zugeordnet werden. Bei der Diagnose ist somit unter Verwendung der Nutzungsdauerprognoseei.nheit 17 (mit entsprechender Programmierung) für jede ausgemessene Tragroilenlagerung eine Abschätzung der Restlebensdauer aus den aufgenommenen Diagnosesignalen möglich, welche am Display 14 anzeigbar und im Speicher 15 speicherbar ist.In order to be able to diagnose temporal changes and to be able to estimate statements about a remaining useful life, the classifier (in the course of a learning process) can be qualified in such a way that a conditional class representing an error condition, for As the class-3 is divided into several subclasses, which are still assigned probable useful lives. During diagnosis, it is thus possible, using the useful life prediction unit 17 (with appropriate programming), to estimate the remaining service life from the recorded diagnostic signals for each measured support rod storage, which can be displayed on the display 14 and stored in the memory 15.

Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf vorliegendes Ausführungsbeispiel. In gleicherweise kann die Zustandsüberwachung von Wälzlagerungen in beliebigen Maschinen und Aggregaten bzw. die Zustandsüberwachung beliebiger bewegter Mechanismen erfolgen.The application of the invention is not limited to the present embodiment. In the same way, the condition monitoring of rolling bearings in any machine and aggregates or the condition monitoring of any moving mechanisms can take place.

Claims

1. A method for condition monitoring of rolling bearings of particular idlers of belt conveyor systems in mining, which is recorded using vibration transducers of airborne and structure-borne noise and converted into electrical signals, from which after processing in an electrical circuit, a statement about the state of the rolling bearing is formed , characterized in that the radiated air and the structure-borne noise of each or selected rolling bearings of idlers of operating belt conveyor system is measured and stored discontinuously and from the corresponding signals by forming state-dependent features using a known method for fuzzy classification statements about Belonging to a condition class (K 1-K4), d. H. be obtained on the good or fault condition of each rolling bearing.

2. The method according to item 1, characterized in that RMS values of certain frequency bands of airborne sound (LS) and structure-borne noise (KS) are used as features.

3. The method according to item 1, characterized in that are determined in evaluation of a larger number of measurements carried out in chronological order to a state of error representing state class (K1-K4) subclass, which statements are assigned to the expected useful life, so that in evaluation of a specific measurement process a useful life prognosis can be specified.

4. Apparatus for carrying out the method according to item 1 to 3, characterized in that an adapter (2) for recording airborne and structure-borne noise a microcomputer-aided, programmable diagnostic device (3) for forming the statement about belonging to a condition kit (K 1-K4) and, if necessary, assigned to the service life forecast.

5. The device according to item 4, characterized in that the adapter (2) contains a microphone (4) with downstream preamplifier (6) and an accelerometer (5) with downstream impedance converter (7) and by means of coupling elements (9) in temporary contact the bearing body (1) of the rolling bearing of the transport roller can be brought.

6. The device according to item 4, characterized in that the diagnostic device (3) comprises a controllable amplifier (11) downstream feature forming unit (12) whose output is guided to a microcomputer-aided and programmable classification unit (13), which output side in parallel with a display (14) and a memory (15) is connected, the input and output side is connected to an external memory.

7. The device according to item 6, characterized in that the output of the classification unit (13) is further guided in parallel to a useful life prediction unit (17) which is connected as a further input to an output of the memory (15) and whose output to the display ( 14) is switched.