RU39706U1 - Устройство для диагностики роликовых конических подшипников - Google Patents
Устройство для диагностики роликовых конических подшипниковInfo
- Publication number
- RU39706U1 RU39706U1 RU2004114163/22U RU2004114163U RU39706U1 RU 39706 U1 RU39706 U1 RU 39706U1 RU 2004114163/22 U RU2004114163/22 U RU 2004114163/22U RU 2004114163 U RU2004114163 U RU 2004114163U RU 39706 U1 RU39706 U1 RU 39706U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- bearing
- unit
- inner ring
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Устройство для диагностики роликовых конических подшипников, включающее датчик вибросигнала, усилитель, фильтр, аналого-цифровой преобразователь, блок быстрого преобразования Фурье, подключенный к его выходу определитель частоты вращения внутреннего кольца подшипника, устройство управления, а также блоки обработки данных и регистрации результатов, отличающееся тем, что оно содержит блок перемножения и формирователи частотного спектра вращения сепаратора относительно наружного кольца, частотного спектра вращения сепаратора относительно внутреннего кольца и частотного спектра вращения ролика вокруг собственной оси, первые входы которых подключены к определителю частоты вращения внутреннего кольца подшипника, вторые входы - к выходам задатчика конструктивных параметров, а выходы через переключатель - к входу блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока быстрого преобразования Фурье, а выход - с блоками обработки данных и регистрации результатов, при этом устройство управления связано с управляющими входами формирователей, переключателя, блока перемножения и блока обработки данных, блока регистрации результатов, блока преобразования Фурье и аналого-цифрового преобразователя.
Description
Полезная модель относится к области подшипниковой промышленности и может быть использована для контроля качества выпускаемой продукции путем анализа вибрационных характеристик подшипников.
Известно устройство для диагностики подшипников (авторское свидетельство СССР №1620881, МКИ G 01 М 13/04, оп. 1991 г.), включающее аналого-цифровые преобразователи, блоки обработки вибрационного сигнала и ЭВМ. Устройство позволяет проводить анализ качества подшипника путем оценки короткого вибрационного сигнала, возникающего при взаимодействии поверхностей элементов подшипника с дефектами. Однако, ограниченные технологические возможности известного устройства и низкая производительность процесса контроля не позволяют использовать его для проведения комплексной диагностики всех деталей подшипника без его разборки, а потому известное устройство не нашло широкого применения в условиях массового производства
подшипников.
Наиболее близким к описываемой полезной модели является устройство для диагностики подшипников (Патент РФ №2104510, МКИ 01 М 13/04, оп. 1997 г.), содержащее датчик вибросигнала, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок быстрого преобразования Фурье, определитель частоты вращения внутреннего кольца подшипника, устройство управления, блоки обработки данных и регистрации результатов.
Известное устройство осуществляет измерение сигнала вибрации подшипника, его преобразование в цифровую форму, после чего реализацию вибросигнала подвергают быстрому преобразованию Фурье (БПФ) и проводят анализ полученного амплитудного спектра посредством разделения его на составляющие, обусловленные отдельными свойствами деталей подшипника и сравнения их с заданными характеристиками.
Однако известное устройство не позволяет с достаточной степенью точности диагностировать качество изготовления роликовых конических подшипников из-за отсутствия средств, учитывающих особенности их формы и размеров.
Таким образом, технический результат, получаемый при реализации описываемой полезной модели, состоит в повышении объективности оценки качества изготовления роликовых конических подшипников и точности проведения анализа.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для диагностики роликовых конических подшипников, включающее датчик вибросигнала, усилитель, фильтр, аналого-цифровой преобразователь, блок быстрого преобразования Фурье, подключенный к его выходу определитель частоты вращения внутреннего кольца подшипника, устройство управления, а также блоки обработки данных и регистрации результатов, содержит блок перемножения и формирователи частотного спектра вращения сепаратора относительно наружного кольца, частотного спектра вращения сепаратора относительно внутреннего кольца и частотного спектра вращения ролика
вокруг собственной оси, первые входы которых подключены к определителю частоты вращения внутреннего кольца подшипника, вторые входы - к выходам задатчика конструктивных параметров, а выходы - через переключатель ко входу блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока быстрого преобразования Фурье, а выход - с блоками обработки данных и регистрации результатов, при этом устройство управления соединено с управляющими входами формирователей, переключателя, блока перемножения и блока обработки данных, блока регистрации результатов, блока преобразования Фурье и аналого-цифрового преобразователя.
Устройство для диагностики подшипников согласно полезной модели осуществляет преобразование электрического сигнала на выходе датчика вибросигнала и пропорционального вибрации подшипника при его вращении под нагрузкой в цифровую форму, после чего полученную временную последовательность подвергают быстрому преобразованию Фурье и анализируют амплитудный спектр сигнала вибрации подшипника.
При этом первоначально по амплитудному спектру вибросигнала определяют действительную частоту вращения внутреннего кольца подшипника. На основе данных о действительной частоте вращения внутреннего кольца и о заданных конструктивных параметрах роликового конического подшипника - угла контакта и угла конуса ролика -определяют частоту вращения сепаратора относительно наружного кольца(fс\н), частоту вращения сепаратора относительно внутреннего кольца (fс\в) и частоту вращения ролика вокруг собственной оси (fp) по следующим формулам:
где α - угол между осью ролика и осью подшипника, а γ - половина угла конуса ролика.
Исходя из этих частот формируют сигналы с расчетными наборами характерных частот возбуждения («частотные маски») от наружного кольца (fн), от внутреннего кольца (fв) и от комплекта роликов (fв) (черта сверху означает набор частот) по следующим формулам:
где z - количество роликов в подшипнике,
k - любое натуральное число (1, 2, 3...),
n - любое натуральное число или ноль (0, 1, 2, 3)
Путем последовательного перемножения полученного в результате БПФ сигнала вибрации с «частотными масками» в измеренном амплитудном спектре вибросигнала выделяют группы гармоник, соответствующие частотным характеристикам отдельных элементов подшипника, а также обусловленные отдельными свойствами и погрешностями элементов подшипника. После чего определяют долевой вклад каждой из выделенных групп гармоник в общую мощность вибросигнала. Таким образом, накладывая на спектр вибрации всего подшипника соответствующие «частотные маски», устройство вычисляет вклад в вибрацию конического подшипника его отдельных деталей (наружного и внутреннего колец и роликов) и позволяет с высокой точностью проводить оперативную диагностику деталей роликовых конических подшипников без разборки самого
подшипника
На чертеже фиг.1 представлена блок-схема описываемого устройства для диагностики подшипников.
Датчик 1 вибросигнала через усилитель 2 и фильтр 3 низких частот связан с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 4, на выходе которого установлен цифровой фильтр 5 нижних частот, выход которого подключен к блоку 6 быстрого преобразования Фурье, первый выход которого через блок 7 определения частоты вращения внутреннего кольца соединен с первыми входами блоков 8, 9 и 10 формирования, соответственно, частотного спектра вращения сепаратора относительно наружного кольца, частотного спектра вращения сепаратора относительно внутреннего кольца и частотного спектра вращения ролика вокруг собственной оси, подключенных вторыми входами к выходам 11 задатчика конструктивных параметров, а выходами через переключатель 12 - к первому входу блока 13 перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока 6 быстрого преобразования Фурье, а выход - с входом блока 14 обработки данных и с устройством регистрации результатов 15. Устройство управления 16, включающее буферную память, подключено к управляющим входам АЦП 4 и блоков 6, 8-10,12-15, и обеспечивает работу устройства по заданному алгоритму, например, в следующем режиме.
Блок 14 обработки данных выполнен с возможностью осуществлять операцию квадратичного суммирования и вычислять вклад каждого выделенного спектра в общую последовательность.
Устройство для вибродиагностики роликовых конических подшипников работает следующим образом.
Испытуемый подшипник устанавливают на оправке приводной установки и подают осевую нагрузку от приводного механизма через шпиндель, приводящий во
вращение внутреннее кольцо подшипника (на чертеже не показано).
Информационный вибросигнал, поступающий с датчика 1 вибросигнала, размещенного на неподвижном наружном кольце испытуемого подшипника корректируют в усилителе 2, обеспечивая соответствие динамического диапазона значений входного сигнала динамическому диапазону АЦП 4 и посредством фильтра 3 отсекают частоты выше частоты Найквиста. Поступающий на вход АЦП 4 аналоговый сигнал преобразуют в дискретную последовательность и после низкочастотной цифровой фильтрации посредством фильтра 5 нижних частот подвергают быстрому преобразованию Фурье (БПФ) в блоке 6, который может быть выполнен, например, в виде специализированного процессора БПФ. Сигнал на выходе блока 6, представляющий собой амплитудный спектр исследуемого подшипника, поступает на вход блока 7 определения частоты вращения внутреннего кольца подшипника и на вход блока 13 перемножения, а также может быть записан во внешнюю память (на чертеже не показана), отображен на экране дисплея 17 и/или распечатан на бумажном носителе посредством печатающего устройства 18.
По каналам 11 в блоки 8, 9 и 10 вводят информацию о расчетных геометрических параметрах роликового подшипника и с использованием данных, полученных с выхода блока 7 о величине частоты вращения внутреннего кольца подшипника определяют по указанным выше формулам (1, 2, 3) и формируют характерные частотные группы для отдельных элементов подшипника, вносящих доминирующий вклад в его вибрацию, возникающую, главным образом за счет неидеальных поверхностей дорожек качения наружного и внутреннего колец подшипника и перемещающихся по ним роликов и неточностей сборки подшипника. Таким образом, на выходе блока 8 получают сигнал, характеризующий частоту вращения сепаратора относительно наружного кольца(fс\н), на входе блока 9 - частоту вращения сепаратора относительно внутреннего кольца (fс\в), а на
выходе блока 10 - частоту вращения ролика вокруг собственной оси (fp).
Полученные данные о спектрах вибросигнала, соответствующие расчетным частотам наружного кольца, внутреннего кольца и комплекта роликов через переключатель 12 подают на вход блока 13 перемножения, на второй вход которого поступает спектр вибрации подшипника. В результате перемножения сигналов на выходе блока 13 получают сигнал, состоящий из наборов гармоник, соответствующих вибрации от вращения сепаратора относительно наружного кольца(fс\н), от вращения сепаратора относительно внутреннего кольца и отвращения ролика вокруг собственной оси (fp).
После квадратичного суммирования в блоке 14 обработки данных определяют вклад каждого спектра в общей последовательности реального вибросигнала роликового конического подшипника.
В качестве управляющего и обрабатывающего устройства может быть использована ЭВМ, обеспечивающая выполнение функций блоков 6-18, включая реализацию алгоритмов цифровой обработки сигналов, статистический анализ результатов исследования и их документирование в «виде виртуального прибора» со специальным программным обеспечением по обработке вибросигнала.
Реализация описываемого устройства для диагностики подшипников в соответствии с настоящей полезной моделью позволяет проводить оперативную диагностику деталей подшипников, влияющих на его вибрацию без разборки самого подшипника, в связи с этим резко повышается быстродействие и снижается трудоемкость процесса диагностики подшипников.
Claims (1)
- Устройство для диагностики роликовых конических подшипников, включающее датчик вибросигнала, усилитель, фильтр, аналого-цифровой преобразователь, блок быстрого преобразования Фурье, подключенный к его выходу определитель частоты вращения внутреннего кольца подшипника, устройство управления, а также блоки обработки данных и регистрации результатов, отличающееся тем, что оно содержит блок перемножения и формирователи частотного спектра вращения сепаратора относительно наружного кольца, частотного спектра вращения сепаратора относительно внутреннего кольца и частотного спектра вращения ролика вокруг собственной оси, первые входы которых подключены к определителю частоты вращения внутреннего кольца подшипника, вторые входы - к выходам задатчика конструктивных параметров, а выходы через переключатель - к входу блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока быстрого преобразования Фурье, а выход - с блоками обработки данных и регистрации результатов, при этом устройство управления связано с управляющими входами формирователей, переключателя, блока перемножения и блока обработки данных, блока регистрации результатов, блока преобразования Фурье и аналого-цифрового преобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004114163/22U RU39706U1 (ru) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Устройство для диагностики роликовых конических подшипников |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004114163/22U RU39706U1 (ru) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Устройство для диагностики роликовых конических подшипников |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU39706U1 true RU39706U1 (ru) | 2004-08-10 |
Family
ID=48237881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004114163/22U RU39706U1 (ru) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Устройство для диагностики роликовых конических подшипников |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU39706U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2711647C1 (ru) * | 2019-04-08 | 2020-01-17 | ОАО "Научно-исследовательский институт технологии, контроля и диагностики железнодорожного транспорта" (ОАО "НИИТКД") | Устройство и способ оценки технического состояния асинхронных двигателей |
-
2004
- 2004-05-13 RU RU2004114163/22U patent/RU39706U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2711647C1 (ru) * | 2019-04-08 | 2020-01-17 | ОАО "Научно-исследовательский институт технологии, контроля и диагностики железнодорожного транспорта" (ОАО "НИИТКД") | Устройство и способ оценки технического состояния асинхронных двигателей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101639395B (zh) | 一种改进的高速主轴全息动平衡方法 | |
CN103038620B (zh) | 滚动轴承的异常诊断装置 | |
JP6835265B2 (ja) | 計測診断装置、及び計測診断方法 | |
JP7193599B2 (ja) | 分析装置、分析方法及び分析プログラム | |
JP6728808B2 (ja) | 計測診断装置、及び計測診断方法 | |
CN106525435A (zh) | 一种发动机噪声源识别方法 | |
KR101498527B1 (ko) | 진동 주파수 분석 프로그램에 의한 발전소 회전설비상태 진단 시스템 | |
CN108917916A (zh) | 一种转轴绝对振动的测量方法 | |
JP3225618B2 (ja) | 振動検査装置 | |
RU39706U1 (ru) | Устройство для диагностики роликовых конических подшипников | |
JP7082585B2 (ja) | 軸受情報解析装置及び軸受情報解析方法 | |
JPH11129145A (ja) | 加工物の形状精度診断装置及び加工物の形状精度診断方法及び記録媒体 | |
JPH06258176A (ja) | 官能検査自動計測システム | |
CN106403880B (zh) | 一种压缩机转子和定子之间的间隙检测方法和装置 | |
RU2209410C1 (ru) | Способ диагностики подшипников | |
RU2432560C1 (ru) | Способ диагностики радиального зазора в шарикоподшипниках | |
CN114486252B (zh) | 一种矢量模极大值包络的滚动轴承故障诊断方法 | |
RU2104510C1 (ru) | Способ комплексной вибродиагностики подшипников качения и устройство для его осуществления | |
CN114593916A (zh) | 一种基于多通道振动特征的轴承故障诊断方法 | |
JP2000111436A (ja) | 慣性モーメントを測定する方法とその装置 | |
RU22821U1 (ru) | Устройство для диагностики подшипников | |
CN1715891A (zh) | 利用微波进行物质的质量和水分检测的方法及其谐振腔 | |
JP4912017B2 (ja) | 転がり軸受の回転振れ信号分析装置および転がり軸受生産システム | |
JPH10333743A (ja) | 負荷変動を伴う設備の簡易異常診断方法及びその簡易異常診断装置 | |
JP2018040594A (ja) | 回転軸装置及び回転軸装置における軸受の異常判定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110514 |