Пристрій для діагностики зубчастих зачеплень

Устройство для диагностики зубчатых зацеплений, содержащее последовательно соединенные магнитоэлектрический преобразователь, интегратор и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитоэлектрический преобразователь выполнен с магнитной системой, замыкающей большую часть магнитного потока магнита через один или два соседних зуба, устройство снабжено компаратором уровня, первый вход которого соединен со вторым выходом интегратора, второй вход - с задатчиком уровня порога, а выход посредством командного блока соединен с автоматом остановки объекта, второй выход командного блока соединен с управляющим входом регистратора, измерительный вход которого соединен с третьим выходом интегратора. Устройство относится к машиностроению и может быть использовано при определении технического состояния элементов передачи при ускоренных испытаниях, исследовании и эксплуатации зубчатых передач. Известно устройство для оценки шумов в зубчатых приводах, содержащее преобразователь одной из измеряемых характеристик зацепления в электрический сигнал, последовательно подключенные к нему согласующее звено и индикатор [1] Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не позволяет с достаточной степенью точности контролировать целостность зубчатой передачи из-за высокого уровня паразитных сигналов, возникающих от общей вибрации машины и вызванных неравномерностью хода, эксцентриситетами вращающихся элементов и крутильными колебаниями, а также ударами в сопряжениях. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению и выбранное в качестве прототипа, является устройство для диагностики зубчатых зацеплений, содержащее магнитоэлектрический преобразователь, последовательно подключенные к нему интегратор, аналоговый частотомер и индикатор [2]. Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет с достаточной степенью точности диагностировать целостность зубчатых передач при частичной поломке зуба, так как аналоговый частотомер часто не может отличить сигнал от целого и частично поломанного зуба. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для диагностики зубчатых зацеплений, в котором ю с» О 6628 повышение достоверности диагностирования зубчатых зацеплений позволяет своевр е м е н н о о б н а р у ж и в а т ь и выключать объекты при возникновении дефектов зубьев шестерен на ранней стадии и за счет этого предотвращать возможность аварии, что значительно уменьшает расходы на восстановление и сокращает сроки доводки разрабатываемых образцов новой техники. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для диагностики зубчатых зацеплений, содержащем последовательно соединенные магнитоэлектрический преобразователь, интегратор и индикатор, согласно изобретению магнитоэлектрический преобразователь выполнен с магнитной системой, замыкающей большую часть магнитного потока магнита через один или два соседних зуба, устройство снабжено компаратором уровня, первый вход которого соединен со вторым выходом интегратора, второй вход - с задатчиком уровня порога, а выход посредством командного блока соединен с автоматом остановки объекта, второй выход командного блока соединен с управляющим входом регистратора, измерительный вход которого соединен с третьим выходом интегратора. Наличие магнитоэлектрического преобразователя выполненного с магнитной сист е м о й , з а м ы к а ю щ е й большую часть магнитного потока магнита через один или два соседних зуба и компаратора уровня, у которого первый вход соединен со вторым выходом интегратора, второй вход- с задатчиком уровня порога, а выход посредством командного блока соединен с автоматом остановки объекта, второй выход командного блока соединен с управляющим входом регистратора измерительный вход которого соединен с третьим выходом интегратора, позволяет повысить достоверность диагностирования зубчатых зацеплений и своевременно обнаруживать и выключать объекты при возникновении дефектов зубьев шестерен на ранней стадии и за счет этого предотвращать аварии. На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - вариант конструкции магнитоэлектрического преобразователя; на фиг.З - форма сигнала на выходе преобразователя при поломке одного зуба. Устройство (фиг 1) содержит магнитоэлектрический преобразователь 1 с магнитной системой, замыкающей большую часть магнитного поля через один или два соседних зуба, интегратор 2, индикатор 3, компаратор уровня 4, задатчик уровня порога 5, командный блок 6, автомат остановки объекта 7 и регистратор 8. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Магнитоэлектрический преобразователь (фиг 2) содержит корпус 9 в котором размещен цилиндрический постоянный магнит 10 с обмоткой 11 и наконечником 12. Преобразователь размещен в корпусе редуктора 13 в непосредственной близости от зубьев диагностируемой шестерни 14. Обмотка 11 преобразователя 1 подсоединена ко входу интегратора 2, первый выход к о т о р о г о с о е д и н е н со входом индикатора, например, осциллоскопа, второй выход - с первым входом компаратора 4, а третий выход - с измерительным входом регистратора 8. Второй вход компаратора соединен с задатчиком уровня порога 5, а выход через командный блок 6 - е автоматом остановки объекта 7. Второй выход командного блока соединен с управляющим входом регистратора 8. Устройство работает следующим образом. При вращении шестерни 14 в обмотке 11 преобразователя 1 индуцируется электродвижуїдая сила (ЭДС), близкая к синусоидальной форме, амплитуда которой прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, т.е. частоте вращения шестерни. При целых зубьях шестерни большая часть магнитного потока магнита 10 замыкается через наконечник 12, один или два соседних зуба шестерни (в зависимости от расположения магнитной оси преобразователя), тело шестерни и корпус редуктора. В случае поломки одного зуба в момент его прохождения перед преобразователем происходит размыкание замкнутой части магнитного потока, что приводит к значительно большему изменению магнитного потока, чем при проходе вершины и впадины целого зуба. При этом амплитуда сигнала, индуцируемая в обмотке 11 преобразователя 1 при проходе выломанного зуба в два и более раза больше амплитуды сигнала, индуцируемого целыми зубьями шестерни. Конструктивно достаточно просто получить увеличение амплитуды сигнала в 5-7 раз при поломке зуба. Сигнал с обмотки 11 преобразователя 1 поступает на интегратор 2, что позволяет получить на выходе последнего сигнала с амплитудой, не зависящей от частоты вращения диагностируемой шестерни. Кроме того, интегратор увеличивает соотношение сигнал-шум из-за наличия в спектре сигнала низкочастотных составляющих. С выхода интегратора 2 сигнал поступает на индикатор 3 для визуального наблюдения, регистратор 8 и компаратор 4. На втором входе компаратора 4 с помощью задатчика уровня порога 5 устанавливается уровень порога (Un) срабатывания компаратора, который 6628 выбирается несколько выше амплитуды сигпозволяет уменьшить затраты при ложных нала при целых зубьях, но меньше уровня остановках. При поломке одного зуба перевыброса при поломке зуба. Постоянство амдача не разрушается в течение некоторого плитуды сигнала на выходе интегратора при промежутка времени за счет перекрытия изменении частоты вращения шестерни не зубьев. требует подстройки уровня порога. Таким образом, предлагаемое устройство При целых зубьях шестерни сигнал на дает возможность с высокой достоверностью выходе компаратора А отсутствует. В случае своевременно обнаруживать и выключать объполомки зуба шестерни на выходе компараект при возникновении дефектов зубьев шестора появляются импульсы, которые запу- 10 терни на ранней стадии, что обеспечивает скают командный блок 6, который в свою предотвращение крупных аварий. Это значиочередь включает регистратор 8 и, с задертельно уменьшает расходы на восстановление жкой, - автомат остановки объекта 7. Регии сокращает сроки доводки разрабатываемых страция сигнала перед остановкой объекта, образцов новой техники. 15 'h-r 6628