Спосіб контролю стану критичних вузлів машин, що генерують при деградації ударні імпульси

Спосіб контролю стану критичних вузлів машин, що генерують при деградації ударні імпульси, зокрема підшипників кочення, що включає вимірювання сигналу вібрації, підсилювання та автонормування вказаного сигналу, після чого виділяють з сигналу вібрації амплітуди у смузі інформаційних частот та визначають стан вузлів за величиною 3 26927 Поставлена задача вирішується тим, що в способі контролю стану критичних вузлів машин, зокрема підшипників кочення, що генерують при деградації ударні імпульси, який полягає в тому, що вимірюють сигнал вібрації (механічних коливань), проводять підсилення та авто нормування вказаного сигналу, після чого виділяють з сигналу вібрації амплітуди у смузі інформаційних частот та визначають стан вузлів за величиною амплітуд на різних у часі частотах, новим є те, що після автонормування перед визначенням стану вузлів одночасному визначенню та реєстрації підлягають максимальне та лінійно усереднене значення параметра коливань, наприклад розмаху, пікового або середньоквадратичне значення в діапазоні частот, рівень в октавній, третьоктавной смузі чи амплітуда лінії спектру або спектру обвідної, з наступним визначенням різниці або відношення вказаних величин (max-lin): в лінійному масштабі вимірюваної величини (різниця): Аml=Аm–Аl; в лінійному масштабі вимірюваної величини (відношення) Asml = Am - A l ; 4 спектрів, виміряних на справних (Спектр 3, 4, 5) та дефектних (Спектр 1, 2) підшипниках агрегату МНА-3. Розглянемо реалізацію способу і застосування до діагностики підшипника кочення. На агрегаті МНА-3 для перевірки способу було вибрано кульковий підшипник 46318 з відпрацьованим ресурсом. Перевірка полягала у внесенні у підшипник значимих локальних дефектів на зовнішньому та внутрішньому кільцях. При цьому складання дефектного підшипника виконувалось строго згідно вимог технічної документації. Вимірювання проводились у осьовому напрямку на четвертій опорі машини (початок нумерації опор з боку привода машини), у точці 4O. Для порівняння даних попередньо було виконано вимірювання вібрації на штатному (справному) підшипнику у тій самій точці. Параметри виміряних спектрів наведено в таблиці 1. З таблиці 2 та ілюстрації до неї (фігура, див. Спектр 2) видно, що в діапазоні інформаційних частот підшипника (фільтр 2000Гц та область 4000-8000Гц) рівні вібрації дефектного підшипника зросли. Різниця max-lin, як видно з таблиці 2, досягає максимальних значень у фільтрах 2000 і 3150Гц. Це явно показує на наявність ударних процесів у підшипнику, зв'язаних з внесеними дефектами, оскільки в ці фільтри попадають інформаційні частоти f в (частота перекочування тіл кочення по внутрішньому кільцю підшипника) та f н (частота перекочування тіл кочення по зовнішньому кільцю підшипника). Ступінь зношеності підшипника можна характеризувати як середній (різниця max-lin має значення максимум 4,6160dB). Al в логарифмічному масштабі (відношення): Dml=20·log(Am/Аl). Тут Аl, Аm - лінійно усереднене та максимальне значення параметру, a Aml, Asml та Dml - розмірне, значення відношення та логарифмічне значення max-lin відповідно. Визначення стану вузла проводиться за величиною отриманої різниці пікового та середньоквадратичного значення параметру сигналу в інформаційному діапазоні частот. Спосіб ілюструється фігурою, на якій зображено графіки різниці max-lin в фільтрах 1/3 октавних Таблиця 1 Параметри третьоктавних спектрів, показаних на фігурі Графік Вид Од. вим. Част. діап. К-ть ліний Усередн. Спектр 1 СКЗ м/с2 10,00...10000,00Гц 31 max-lin (5) Спектр 2 СКЗ м/с2 10,00...10000,00Гц 31 max-lin (5) Спектр 3 СКЗ м/с2 10,00...10000,00Гц 31 max-lin (5) Спектр 4 СКЗ м/с2 10,00...10000,00Гц 31 max-lin (5) Спектр 5 СКЗ м/с2 10,00...10000,00Гц 31 max-lin (5) Дата та час 06.08.06 13:57:18 07.08.06 15:26:22 06.08.06 9:54:02 27.06.06 13:26:24 27.06.06 10:29:26 Справний підшипник. Ні Ні Так Так Так 5 26927 6 Таблиця 2 Значення амплітуди в діапазоні 1000,00..10000,00Гц № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Частота, Гц 1000,00 1250,00 1600,00 2000,00 2500,00 3150,00 4000,00 5000,00 6300,00 8000,00 10000,00 Спектр 1 1,2121 1,0828 0,7184 2,0945 2,0527 1,4605 3,1619 1,3960 1,0211 1,0546 1,7750 Спектр 2 2,1307 0,4361 1,4845 3,8902 0,5893 4,6160 1,4575 1,1134 1,2284 1,7399 1,4418 Можливе застосування запропонованого способу для аналізу сигналів коливань не вібраційного походження, наприклад даних струму або напруги в обмотках при діагностиці електродвигунів, оскільки картина коливань струму в цих випадках аналогічна картині механічних коливань дефектного підшипника (періодичні викиди вібрації на фоні полі-гармонічних коливань). Комп’ютерна верстка І.Скворцова Амплітуда, dB {м/с2) Спектр 3 0,6712 0,9461 1,2408 0,4794 1,1587 1,6869 0,7180 0,8651 0,5937 0,7133 0,7440 Спектр 4 1,0255 0,9050 0,7497 2,3300 2,2771 2,6939 2,2679 2,1699 0,7124 0,9305 2,3156 Спектр 5 1,0403 1,8031 0,9149 2,6788 0,6685 1,6347 0,8416 0,4306 1,0102 0,6714 0,8483 Технічний результат використання корисної моделі полягає в тому, що запропонований спосіб дозволяє полегшити детектування ударних процесів у вузлі та суттєво підвищити якість діагностики стану критичних вузлів завдяки можливості їх виявлення на ранніх стадіях розвитку. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601