RU2013125237A

RU2013125237A - Система для обнаружения неисправностей деталей

Info

Publication number: RU2013125237A
Application number: RU2013125237/28A
Authority: RU
Inventors: Клаус-Дитер МЕК; Питер Дерек КАРЛАЙСЛ
Original assignee: Джон Крэн Юк Лимитед
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2015-01-10
Also published as: BR112013013164A2; RU2573705C2; US9476860B2; CN103348226B; CN103348226A; WO2012072984A2; EP2646783A2; WO2012072984A3; EP2646783B1; JP2013544366A; US20130275056A1; JP5917551B2; GB201020381D0

Abstract

1. Устройство для обнаружения спровоцированного усталостью металла отказа узла, имеющего ряд гибких элементов, соединенных зацеплениями, для передачи мощности от одного компонента к другому, и узел, имеющий циклическую частоту рабочей скорости, указанное устройство включает в себя:по меньшей мере, один датчик, установленный в непосредственной близости к указанному узлу, при этом датчик обеспечивает аналоговый сигнал, соответствующий распространяющемуся в воздухе акустическому сигналу, излучаемому узлом;средства для усиления аналогового сигнала;фильтрующие средства, для уменьшения фонового шума от аналогового сигнала;аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналоговых сигналов в цифровой сигнал;средства для дискретизации цифровых сигналов в отношении частоты рабочей скорости узла, исредства для анализа цифровых сигналов и обеспечения выхода при наступлении одного или более конкретного вида сигналов в рабочем цикле.2. Устройство по п. 1, в котором датчик чувствителен к частотам в диапазоне акустических сигналов, излучаемых гибкими элементами узла.3. Устройство по п. 1, в котором датчик расположен так, чтобы воспринимать распространяющиеся в воздухе акустические сигналы в диапазоне частот от 25 до 90 кГц.4. Устройство по одному из пп. 1-3, в котором датчик представляет собой пьезоэлектрический преобразователь.5. Устройство согласно одному из пп. 1-3, в котором фильтрующее средство представляет собой детектор огибающей, который усредняет пиковые аналоговые сигналы в интервале времени и заменяет их аналоговыми сигналами среднего значения.6. Способ обнаружения спровоцированного усталостью отказа �

Claims

1. Устройство для обнаружения спровоцированного усталостью металла отказа узла, имеющего ряд гибких элементов, соединенных зацеплениями, для передачи мощности от одного компонента к другому, и узел, имеющий циклическую частоту рабочей скорости, указанное устройство включает в себя:

по меньшей мере, один датчик, установленный в непосредственной близости к указанному узлу, при этом датчик обеспечивает аналоговый сигнал, соответствующий распространяющемуся в воздухе акустическому сигналу, излучаемому узлом;

средства для усиления аналогового сигнала;

фильтрующие средства, для уменьшения фонового шума от аналогового сигнала;

аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналоговых сигналов в цифровой сигнал;

средства для дискретизации цифровых сигналов в отношении частоты рабочей скорости узла, и

средства для анализа цифровых сигналов и обеспечения выхода при наступлении одного или более конкретного вида сигналов в рабочем цикле.

2. Устройство по п. 1, в котором датчик чувствителен к частотам в диапазоне акустических сигналов, излучаемых гибкими элементами узла.

3. Устройство по п. 1, в котором датчик расположен так, чтобы воспринимать распространяющиеся в воздухе акустические сигналы в диапазоне частот от 25 до 90 кГц.

4. Устройство по одному из пп. 1-3, в котором датчик представляет собой пьезоэлектрический преобразователь.

5. Устройство согласно одному из пп. 1-3, в котором фильтрующее средство представляет собой детектор огибающей, который усредняет пиковые аналоговые сигналы в интервале времени и заменяет их аналоговыми сигналами среднего значения.

6. Способ обнаружения спровоцированного усталостью отказа узла, имеющего ряд гибких элементов, соединенных зацеплениями, для передачи мощности от одного компонента к другому, узел, имеющий циклическую частоту рабочей скорости, указанный способ включает в себя:

обеспечение, по меньшей мере, одного датчика для контроля распространяющейся в воздухе акустической эмиссии указанного узла, при этом указанный датчик преобразует распространяющиеся в воздухе акустические сигналы, излучаемые узлом, в аналоговые сигналы;

усиление аналогового сигнала;

фильтрацию аналогового сигнала для уменьшения фонового шума;

преобразование аналоговых сигналов в цифровые сигналы;

дискретизацию цифровых сигналов в отношении частоты рабочей скорости узла, и

анализ цифровых сигналов для определения возникновения одного или нескольких конкретных видов сигналов в рабочем цикле, при этом указанное возникновение одного или более конкретных видов сигналов указывает на отказ одного или более гибких элементов узла.

7. Способ по п. 6, в котором аналоговый сигнал фильтруется путем пропускания его через детектор огибающей, который усредняет пиковые аналоговые сигналы в интервале времени и заменяет их аналоговыми сигналами среднего значения.

8. Способ по п. 6 или 7, в котором дискретизация цифровых сигналов осуществляется с использованием процесса быстрого преобразования Фурье, посредством чего сигналы анализируются в спектре по отношению к рабочей частоте скорости узла, причем отказ одного или более гибких элементов узла образует гармонические частоты в спектре быстрого преобразования Фурье.

9. Способ по п. 6 или 7, в котором амплитуда гармонических частот возрастает с увеличением числа неисправных гибких элементов.

10. Способ по п. 6 или 7, в котором дискретизация цифровых сигналов осуществляется с использованием комбинации статистических значений асимметрии и эксцесса, чтобы обеспечить указание на отказ одного или более гибких элементов.

11. Способ по п. 6 или 7, в котором дискретизация цифровых сигналов осуществляется с использованием процесса быстрого преобразования Фурье в сочетании со статистическими значениями асимметрии и эксцесса, чтобы обеспечить указание на отказ одного или более гибких элементов.

12. Способ по п. 6 или 7, в которой дискретизация цифровых сигналов осуществляется путем расчета среднеквадратичных (RMS) значений цифровых сигналов в пределах одного цикла узла.