Способ контроля осевой нагрузки на шарикоподшипниковые опоры гиромотора

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ШАРИКОПОДП1ИЦШ1КОВЫЕ ОПОРЫ ГИРОМОТОРА, включающий создание вынужденных колебаний собранного гиромотора ,непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет осевор нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности контроля, предварительно измеряют массу шариков шарикоподшипников и при изменении частот вынужденных колебаний определяют резонансную частоту шариков шарикоподшипников по максимальной амплитуде вынужденных колебаний, а расчет осевой нагрузки осуществляют по по лученным данным.Q СО 05

С 01 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР1лГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ (21) 3529683/40-23. (22) 31. 12.82 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) Т.H. Хлестова,Е.А. Борисова, Н.П. Мельгунов, Г.Е. Баранова и Д.kI. Козлов (53) 629.7.071.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 179794, кл. С 01 И 13/04, 1974.

2. Жолдак С.А. Технология изготовления малогабаритных гиромоторов. . Л., Судпромгиз, 1961, с. 157-167 (прототип). (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ НА ГРУЗКИ НА ШАРИКОПОДШИЦНИКОВЫЕ ОПОРЫ

ГИРОМОТОРА, включаюший создание вынужденных колебаний собранйого гиромотора,непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет осевой нагрузки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно измеряют массу шариков шарикоподшипников и при изменении частот вынужденных колебаний определяют резонансную частоту шариков шарикоподшипников по максимальной амнли" туде вынужденных колебаний, а расчет осевой нагрузки осуществляют по полученным pGHHbM

1ОВЫИ

Изобретение относится к приборос троению и может быть использовано для контроля гиромоторов.

Изнестен способ измерения жесткости подшипника,, заключающийся в том, что создают вынужденные колебания подлпшника, непрерывно изменяя частоту колебан>п и по резонансной частоте колебаний системы судят о жесткости подшипника Р 11, Недостаток этого способа в том, что он не позволяет определить осевую нагрузку на подшипники в собранном гиромоторе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ контроля осеной нагрузки на шарикоподшипниковые опоры гиромотора, включающий создапие вынужденных колебаний собра ного гиромотора, непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет. по найденным значениям осевой нагрузки Г 2 3.

Однако недостаточная точность контроля известного способа требует точного учета большого количества масс и упругих "îåäèíåíèé деталей и узлов прибора, а также построения сложнои расчетной модели для определения осевой нагрузки.

Цель изобретения — повьш "ние точности контроля.

Постa деленная цель достигается тем, что согда но спосОбу контроля Осевой нагр,-зкч IIa шарикоподшипниковые опзры гиромотора, включающему cos— дание вь|нужденных колебаний собранного гиромотора, непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет осевой нагрузки, предварительно измеряют массу шариков maрикоподшипников и при изменении частот вынужденных колебаний определяют резонансную частоту шариков шарико— подшипников по максимальной амплитуде вынужденных колебаний, а расчет осевой нагрузки осуществляют по полученным данным.

На фиг, 1 изображена схема устройства для осуществления способа, на фиг. 2 - расчетная модель.

Устройстно содержит малогабаритный вибростенд 1 типа ГИК-1, на поднпжной части 2 которого с вибродатчиком 3 устанонлено приспособление

4 для крепления гиромотора 5. К входу вибростенда 1 подключены генератор 6 типа ЗГ-10 и частотомер 7 типа

43-33, а к выходу нибродатчика 3 ламповый вольтметр 8 тина ВЗ-3А.

Способ осуществляют следующим об5 разом.

Перед боркой гиромотора определяют массу шарика шарикоподшипника либо путем взвешивания, либо измерив диаметр шарика, с последующим расчетом по формуле

««i=Of " Н р («) где У вЂ” объем шарика, «5 p — плотность материала шарика, d — диаметр шарика.

Затем предварительно экспериментально рассчитывают жесткость шарикоподшипника К по формуле

2/д «Д

K-=-СP (2) где С вЂ” постоянная для каждого шари;г5 коподшипника величина, определяемая по формулам Герца, Р— осевая нагрузка на подшипник.

Формула (2) устанавливает однозначную взаимос:вязь жесткости К и

ЗО осевой нагрузки P.

Зная жесткость К подшипника, рассчитывают жесткость соединения каждого шарика с кольцами, К,.

К к, == (3)

35 где Е - количество шариков.

Учитывая,, что масса и« шарика зна-! чительно меньше всех других упруго соединенных масс гиромотора, предстанляют расчетную модель (фиг. 2), где K«II u KIb соответственно жестB. кость соединения шарика с внутренним и наружнйм кольцами подшипника

-ш ын

"ш. шв ыя (4)

Эта модель представляет собой одномассовую колебательную систему, резонансная частота которой 4 определяется по формуле

1 Л, 27К rn

Формула (5) показывает связь меж ду резонансной частотой шарика мас55 сой п1 и жесткостью К,. Ксли жесткость увеличивается с увеличением ) осевой нагрузки Р, то увеличивается и резонансная частота 1 .

ВНИЯПИ Заказ 3787/29 Тираж 587 Подписное

Филиал ШШ "Патент", r,Óæxîðoä, уп.Проектная, 4

3 1

Таким образом, при постоянном значении массы п и измеренном значении частоты 1 на основании формул (2), (3) и (5) можно определить осевую нагрузку на подшипники гиромотора.

Предлагаемые операции необходимы для предварительного нахождения диапазона резонансных частот шариков шарикоподшипников в заданном дианазоне осевых нагрузок.

Далее способ осуществляют следующим образом.

Устанавливают гиромотор 5 на вибростенд 1. Плавно изменяя частоту напряжения, подаваемого с генератора

6 на вибростенд 1, изменяют частоту вынужденных колебаний гиромотора 5 в рассчитанном диапазоне резонансных частот шарика.

Одновременно измеряют амплитуду вынужденных колебаний статора гиро— мотора с помощью вибродатчика 3 и вольтметра 8. В момент совпадения частоты вынужденных колебаний шариков с резонансной частотой амплитуда вынужденных колебаний является максимальной. Резонансную частоту шарика 1 измеряют частотомером 7.

096499 4

Затем по тарировочному графику или путем расчета по формуле, полученной на основании формул (2), (3) и (5):

5 по частоте f и массе п определяют осевую нагрузку на шарикоподшипники

1ð гиромотора.

Пример.

Эксперименты проводят на пяти гиромоторах. Перед сборкой гиромоторов определяют массу шариков шарикоподшипников. Затем с помощью формул (2), (3) и (5) рассчитывают диапазон изменения раэностных частот ша риков в зависимости от,осевой нагрузки и строят тарировочный график.

Все гиромоторы собирают с осевой нагурзкой 1,4 кГ. После сборки с помощью устройства (фиг. 1) измеряют резонансные частоты шариков и на основании тарировочного графика. полу25 чают осевые нагрузки.

Предлагаемый способ позволяет исключить брак иэ-за повышенной осевой нагрузки.