SU1702293A1

SU1702293A1 - Device for vibroacoustic diagnosing of mechanisms

Info

Publication number: SU1702293A1
Application number: SU894759553A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Федорович Карпов
Original assignee: Г.Ф.Карпов
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени технического состо ни механизмов . Цель изобретени - повышение достоверности диагностировани за счет одновременного контрол виброскорости и виброперемещений. Использование дл анализа сигналов первого и второго интеграторов и одновременное отображение в блоке индикации величины диагностического параметра в виде соотношени значений виброскорости и виброперемещени и величины виброскорости и виброперемещени позвол ет повысить достоверность диагностировани механизмов с измен емыми скоростными режимами 1 илThis invention relates to a measurement technique and can be used to determine the technical state of mechanisms. The purpose of the invention is to increase the reliability of diagnostics due to the simultaneous control of vibration velocity and vibration displacements. Using the first and second integrators for analyzing the signals and simultaneously displaying the diagnostic parameter in the display unit as a ratio of the vibration velocity and vibration displacement values and the vibration velocity and vibration displacement values allows increasing the reliability of diagnostics of mechanisms with variable speed modes 1 or

Description

Изобоетение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени технического состо ни механизмов ,The image relates to the measurement technique and can be used to determine the technical condition of the mechanisms

Цель изобретени - повышение достоверности диагностировани за счет одновременного контрол виброскорости и виброперемещени .The purpose of the invention is to increase the reliability of diagnostics by simultaneously controlling vibration velocity and vibration displacement.

На чертеже представлена функциональна схема устройства дл виброакустической диагностики механизмов.The drawing shows the functional diagram of the device for vibro-acoustic diagnostics of mechanisms.

Устройство содержит последовательно соединенные виброакустический преобразователь 1, усилитель 2, первый 3 и второй 4 интеграторы, первый 5 и второй 6 детекторы , первый фильтр 7 и второй фильтр 8 нижних частот, блок 9 сравнени и блок 10 индикации, состо щий из индикатора 11 отношени значений виброскорости и виброперемещений , индикатора 12 значени The device contains a series-connected vibro-acoustic transducer 1, amplifier 2, first 3 and second 4 integrators, first 5 and second 6 detectors, first filter 7 and second low-pass filter 8, comparison unit 9 and display unit 10 consisting of a value relationship indicator 11 vibration speed and vibration displacement, indicator 12 values

виброперемещени и индикатора 13 значени виброскорости. Выход первого интегра тора 3 подключен через последовательно соединенные второй детектор 6 и второй фильтр 8 к входу индикатора 13 и к второму входу блока 5 сравнени . Выход второго интегратора 4 подсоединен через последовательно соединенные первый детектор 5 и первый фильтр 7 к входу индикатора 12 и к первому входу блока 9 сравнени , выход которого соединен с входом индикатора 11 блока 10 индикации.vibration displacement and indicator 13 values of vibration velocity. The output of the first integrator 3 is connected via a second detector 6 and a second filter 8 connected in series to the input of the indicator 13 and to the second input of the comparison unit 5. The output of the second integrator 4 is connected via a serially connected first detector 5 and first filter 7 to the input of the indicator 12 and to the first input of the comparator unit 9, the output of which is connected to the input of the indicator 11 of the display unit 10.

Детектор 5 и 6, фильтры 7 и 8 и блок 9 сравнени образуют блок вычислени отношени (на чертеже не обозначен).The detector 5 and 6, the filters 7 and 8 and the comparison unit 9 form a ratio calculation unit (not indicated in the drawing).

Устройство дл виброакустической диагностики механизмов работает следующим образом.The device for vibroacoustic diagnostics of mechanisms works as follows.

Виброакустический сигнал с помощью виброакустического преобразовател 1 преО N3 КЭ ЮVibroacoustic signal using vibroacoustic transducer 1 preO N3 КЭ Ю

ыs

образуетс в электрический сигнал, усиливаетс в усилителе 2 и поступает на вход первого интегратора 3, из выходе которого формируетс сигнал, соответствующий виброскорости с частотным диапазоном 2-500 Гц, В первой части этого диапазона (2-100 Гц) имеетс дискретный р д частот: первые гармоника оборотной частоты и иногда имеютс частоты возбуждени деталей конструкции. Во второй части диапазона имеетс р д дискретных частот, соответствующих частотам взаимодействи элементов конструкции, например, тел качени в подшипниках ходовой части, По мереувеличени частоты промежутки между дискретными пиками амплитудного спектра начинаю г заполн тьс шумовыми , случайными компонентами, уровень которых также зависит от технического состо ни . Они возникают при специфических услови х возбуждени деталей. При наличии небольших люфтов, микронеровностей трущихс поверхностей и т.д.formed into an electrical signal, amplified in amplifier 2, and fed to the input of the first integrator 3, from the output of which a signal is generated corresponding to the vibration velocity with a frequency range of 2-500 Hz. In the first part of this range (2-100 Hz) there is a discrete series of frequencies: the first harmonic of the reverse frequency and sometimes the excitation frequencies of the structural details. In the second part of the range there are a number of discrete frequencies corresponding to the frequencies of interaction of structural elements, for example, rolling elements in the bearings of the chassis. As the frequency increases, the intervals between the discrete peaks of the amplitude spectrum begin to fill with noise, random components whose level also depends on the technical condition neither They occur under specific conditions of excitation of parts. In the presence of small backlash, asperity of rubbing surfaces, etc.

Сигнал с выхода первого интегратора 3 подаетс на вход второго интегратора 4, коэффициент усилени которого выбираетс с учетом нижней границы частотного диапазона интегрировани , таким образом, чтобы уровень сигнала с фаничной частотой на входе и выходе второго интегратора 4 был одинаков. На выходе второго интегратора 4 имеетс сигнал, соответствующий виброперемещению. Частотный диапазон этого сигнала находитс з пределах 2-100 Гц и ограничиваетс уровнем собственных шумов прибора. Так как сигнал уменьшаетс обратно пропорционально квадрату частоты , то уже на частотах выше 50-60 Гц уровень сигнал незначителен. Таким образом , на выходе второго интегратора 4 виброакустический сигнал содержит только первые гармоники оборотной частоты и иногда незначительное количество пиков, соответствующих возбуждению деталей конструкции.The signal from the output of the first integrator 3 is fed to the input of the second integrator 4, the gain of which is selected taking into account the lower limit of the integration frequency range, so that the signal level with the fan frequency at the input and output of the second integrator 4 is the same. At the output of the second integrator 4, there is a signal corresponding to the vibration displacement. The frequency range of this signal is within 2-100 Hz and is limited by the level of the intrinsic noise of the instrument. Since the signal decreases inversely with the square of the frequency, the signal level is negligible already at frequencies above 50-60 Hz. Thus, at the output of the second integrator 4, the vibroacoustic signal contains only the first harmonics of the reverse frequency and sometimes a small number of peaks corresponding to the excitation of the structural details.

Сигнал с выхода первого интегратора 3 проходит через последовательно соединенные второй детектор б и второй фильтр 8 и поступает на вход индикатора 13 виброскорости блока 10 индикации и на второй вход блока 9 сравнени The signal from the output of the first integrator 3 passes through the second detector b and the second filter 8 connected in series and is fed to the input of the vibration speed indicator 13 of the display unit 10 and to the second input of the comparison block 9

Сигнал с выхода второго интегратора 4 проходит через последовательно соединенные первый детектор 5 и первый фильтр 7 и поступает на вход индикатора 12 виброперемещени блока 10 индикации и на первый вход блока 9 сравнени , в котором вычисл етс отношение мощности сигнала, пропорционального виброскорости, к мощностиThe signal from the output of the second integrator 4 passes through the first detector 5 and the first filter 7 connected in series and is fed to the input of the vibro-displacement indicator 12 of the display unit 10 and to the first input of the comparison unit 9, in which the ratio of the signal power proportional to the vibration velocity to the power is calculated

сигнала, пропорционального виброперемещению . Это число вл етс нормированным параметром, отражающим техническое состо ние механизма. Еслиsignal proportional to the vibration. This number is a normalized parameter reflecting the technical condition of the mechanism. If a

значение виброперемещени превысило нормированное значение, а величина отношени на выходе блока 9 изменилась незначительно, то делаетс вывод о наличии дефекта Разбаланс ходовой части.the value of the vibration displacement exceeded the normalized value, and the value of the ratio at the output of block 9 changed slightly, it is concluded that there is a defect Chassis imbalance.

Если значени виброскорости и виброперемещени превысили нормированную величину, а величина отношени на выходе блока 9 изменилась незначительно, то значит возникли дефекты Разбаланс ходовой части, и Ослабление креплений в механизме, Если при значени х виброскорости и виброперемещенм , соответствующих нормированным, значительно увеличилось их отношение, то делаетс If the values of vibration velocity and vibration displacement exceeded the normalized value, and the ratio value at the output of block 9 has changed slightly, then there are defects: imbalance of the chassis, and loosening of fastenings in the mechanism, If the vibration velocity and vibration displacement values corresponding to the normalized, their ratio is done

вывод о наличии дефектов на рабочих поверхност х подшипников.conclusion about the presence of defects on the working surfaces of bearings.

Кроме того, сигналы с выходов первого 3 и второго 4 интеграторов подаютс после детектировани и фильтрации соотеетственно на входы индикатора 13 виброскорости и индикатора 12 виброперемещени блока 10 индикации, где одновременно с величиной диагностического параметра регистрируютс значени виброскорости иIn addition, signals from the outputs of the first 3 and second 4 integrators are supplied after detection and filtering, respectively, to the inputs of the vibration speed indicator 13 and the vibration indicator 12 of the display unit 10, where, along with the diagnostic parameter value, the vibration speed values and

виброперемещени ,vibration displacement

Использование изобретени позвол ет повысить достоверность диагностики механизмов за счет одновременного контрол виброскорости и виброперемещени и ихThe use of the invention allows to increase the reliability of diagnostics of mechanisms due to the simultaneous control of vibration velocity and vibration displacement and their

Claims

relations as a parameter reflecting the technical condition of the mechanism. Apparatus of the Invention A device for vibroacoustic diagnostics of mechanisms comprising a vibroacoustic transducer and amplifier connected in series, two low-pass filters, two detectors, two integrators, a comparison unit and a display unit, the first input of which is connected to the output

Comparison unit, characterized in that. In order to increase the reliability of diagnostics, the first and second integrators are connected in series, the first detector is connected in series with a low-pass filter, the second detector is connected in series with the second low-pass filter, and the output of the amplifier is connected to the input of the first integrator respectively, the first and second detectors, and the outputs of the first and second lower-hour filters are connected, respectively, to the first and second inputs of the comparison unit.