СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ УЗЛА МЕХАНИЗМА
DIAGNOSTICS PROCEDURE FOR DISTURBING FORCES OF MECHANISM UNIT

Изобретение относится к технической диагностике и позволяет осуществлять диагностику возмущающих сил узла, например кинематического узла механизма во время его функционирования (вал на опорах, нагруженный возмущающими силами, передающими мощность на частоте его вращения).
0
0
0
0
Известен способ оценки технического состояния механизма [1], где поставленная цель достигается тем, что получают реализации виброперегрузок, определяют их спектральные характеристики, вводят пороговый уровень в виде математического ожидания амплитуд гармонических составляющих виброперегрузок, определяют математическое ожидание M амплитуд гармонических составляющих виброперегрузок, превышающих пороговый уровень, и количество K гармонических составляющих, амплитуды которых не превышают пороговый уровень, а техническое состояние определяют по комплексному изменению величин M и K.
0
0
Известный способ не позволяет получить высокую точность оценки технического состояния узла, так как не дает количественного определения значений эталона состояния, а только качественное (по комплексному изменению M и K).
В предлагаемом способе повышение точности достигается двумя принципиальными положениями: 1 - нахождение эталонных значений диагностического параметра и проведение диагностики на выбранных частоте вращения и нагрузке узла (узлов) механизма в рабочем диапазоне его работы, 2 - определение численного значения и границ эталона состояния узла с помощью свойств амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье функции возмущающих сил узла (равенство амплитуд всех гармоник частоты его вращения).
Цель изобретения - повышение точности и эффективности диагностики путем создания способа получения количественной оценки возмущающих сил узла или всех его узлов одновременно.
i
0
0
j
ср.n
j
2
5
k
ср
cp.k
Acp.k
cp.k
ср
Acp.k
Поставленная цель достигается за счет того, что диагностика ведется по значениям амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье для функции возмущающих сил узла, которые рассматривают как величины одного порядка (равные) в сравнении с быстро убывающими с возрастанием номера гармоник амплитудами (смещения и скорости) и принимают их как результаты замера одной величины при k ее измерениях, определяют амплитуды А ускорений гармоник i(1, 2, …, n) и среднее их значение во всем диапазоне измерений  на частоте вращения или возмущения узла f и нагрузке N, по признаку A>А выбирают из всех гармоник i(1, 2, …, n) гармоники j(., 2, …, 5, …, k), например (A=A, A, …, A), и определяют диагностический параметр , а количественное значение эталона диагностики А=A±tσ определяют по правилам оценки среднего значения A=А для достаточно больших k(5…15), где t - коэффициент доверительной вероятности, σ - среднее квадратичное отклонение среднего значения.
i
j
Значительное увеличение точности диагностики происходит вследствие того, что она производится по средним значениям случайных величин A и A, а среднее их значение изменяется на  меньше [2], чем сами случайные величины.
На чертеже показана схема реализации данного способа диагностики узла возмущающих сил механизма. Сигнал с датчика вибрации 1, установленного в информативном месте механизма на его опорах или корпусе, поступает в блок 2 (АСУ) - автоматическая система управления анализом сигнала.
0
0
i
j
i
j
АСУ выделяет из спектра сигнала датчика (спектр возмущающих сил узла) при нагрузке N частоту возмущения (вращения) узла f и ее гармоники A и A, определяет амплитуды виброускорений гармоник A и A и контролирует диагностический параметр  путем сравнения его значения с эталонным
ср
cp.k
Acp.k
А=A±tσ.
ср
В случае превышений эталонных значений параметра А АСУ дает команду на исполнительное устройство и на приборы визуального контроля летательного аппарата (испытательного стенда) для автоматического или ручного изменения режимов работы или прекращения эксплуатации механизма.
Источники информации
1. Шалаев Ф.Н. Авторское свидетельство №672532, 1979. "Способ оценки технического состояния механизма". Заявка №2517067. Приоритет изобретения 8.8.1977 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Союза ССР 15 марта 1979 г.
2. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1979 г.