Способ контроля шарикоподшипников

 

Изобретение относится к области диагностики состояния деталей машин и позволяет повысить точность контроля каждого шарикоподшипника в собранном двигателе. Создают вынужденные осевые колебания ротор.а электродвигателя , а в те интервалы времени, когда мгновенные значения сигнала вибрации превьшают заданный уровень требуемой осевой нагрузки на подшипник , измеряют отношение частоты врашения сепаратора каждого шарикоподшипника к частоте вращения ротора. Измеренное таким образом отношение позволяет судить о состоянии подшипника . 2 ил. i (Л 4 vj

„„SU„„1247708 А 1

СОЮЗ COSETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (51) 4 G 01 M 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СЕ(,() 0

13,",",;",,13

%МЬЛЖОТЫ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ШАРИКОПОДШИПНИКОВ (57) Изобретение относится к области диагностики состояния деталей машин и позволяет повысить точность контроля каждого шарикоподшипника в собранном двигателе. Создают вынужденные осевые колебания ротора электродвигателя, а в те интервалы времени, когда мгновенные значения сигнала вибрации превышают заданный уровень требуемой осевой нагрузки на .подшипник, измеряют отношение частоты вращения сепаратора каждого шарнкоподшипника к частоте вращения ротора.

Измеренное таким образом отношение позволяет судить о состоянии подшипника. 2 нл.

C ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3874436/25-27 (22) 29.03.85 (46) 30.07.86. Бюл. Ф 28 (72) Д.Н.Козлов, Е.А.Перель, : Н.П.Мельгунов, Н.N.ßíîâà и М.В.Задорнова (53) 621.822.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 871019,.кл. С 01 М 13/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 989347, кл. G 01 М 13/04, 1983.

С:

ЬЭ

4h 3 3

Ю

4 12477

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано преимущественно для конт- роля шарикоподшипников.

Цель изобретения — повышение точ 5 ности контроля каждого шарикоподшипника в собранном двигателе. . На фиг. 1 дана функциональная схема устройства для осуществления спо- . соба, на фиг.2 — временные диаграммы сигналов на выходах функциональных элементов.

Устройство содержит следующие функциональные элементы. Испытуемый электродвигатель i обращенного исполнения с шарикоподшйпниками 2 установлен на вибростенде 3. Последний состоит из вибродатчика 4 и вибратора 5, .который подключен к выходу генератора 6 синусоидального напряжения. Вибродатчик 4 соединен с входами, фазометра 7, вольтметра 8 переменного тока и компаратора 9. Последний

Имеет прямой и инверсный выходы. Второй вход компаратора 9 подключен к задатчику 10 уровня. Источник 11 света и последователЬно соединенный фотодиод 12, усилитель 13, компаратор

14 образуют цепь для измерения частоты вращения сепаратора. Источник 30

15 света, фотодиод 16, усилитель 17, компаратор 18 образуют цепь для измерения частоты вращения ротора. Выход компаратора 14 через ключ 19 подключен к входу частотомера 20, выход компаратора 18 через ключ 21 соединен с делителем 22 частоты, а выход делителя частоты подключен к входу

f частотомера 20, предназначенному для измерения;периода. Частотомер 20 40 включен в режим измерения отношения двух частот. Управляющие входы ключей 19 и 21 связаны с выходами компаратора 9 через переключатель 23.

На фиг. 2 приняты следующие обо- -45 значения: сигнал Ц„ с вибродатчика, напряжение U, на выходе задатчика

10; сигнал U íà выходе компаратора, импульсы О,,, П„ на выходе соответствующих компараторов в каналах изме- 50 рения частоты вращения ротора и сепаратора.

Предлагаемый способ осуществляется с помощью укаэанного устройства следующим образом. 55

Испытуемый электродвигатель 1 устанавливается на вибростенде 3 и разгоняется до рабочих оборотов. На

08 1 вибратор 5 вибростенда 3 от генератора 6 переменного напряжения подается сигнал. Вибратор 5 задает электродвигателю осевые гармонические колебания, которые преобразовываются в напряжение вибродатчиком 4. Вольтметром 8 измеряют амплитуду колебаний и, изменяя частоту генератора 6, находят резонансную частоту. Затем задают уровень задатчиком 10, при котором необходимо провести измерение кинематических параметров шарикоподшипников.

Сигнал о виброперемещении стато- . ра испытуемого электродвигателя в компараторе 9 сравнивается с постоянным уровнем, поступающим от задатчика 10. Задаваемый уровень соответствует требуемой осевой нагрузке на шарикоподшипник. В зависимости от отношения амплитуды сигнала к постоянному уровню U и положения пею реключателя 23 сигнал на выходе 23 длится большую или меньшую часть периода сигнала вибрации. Поскольку сигнал о виброперемещении статора на резонансной частоте однозначно связан с усилиями, возникающими при динамическом нагружении шарикоподшипников, то компаратор 9 вырабатывает сигнал "Нагрузка на шарикоподшипник больше (меньше) заданной", который замыкает ключи 19 и 21.

При вращении ротора и сепараторов шарикоподшипников нанесенные на них метки модулируют отражаемый световой поток, который воспринимается фотодиодами 12 и 16. Сигналы с фотодиодов усиливаются в усилителях 13 и 17, а затем компараторы 14 и 18 придают сигналам прямоугольную ð е

Импульсы с частотой вращения се паратора через ключ 19 поступают на вход f< частотомера 20, .à импульсы с частотой вращения ротора через ключ

21 — на делитель 22 частоты, который на каждые 10 входных импульсов выдает 1 импульс. Частотомер 20 в режиме отношения частот f /f. подсчитыа вает число импульсов, поступающих на вход f, за время, равное периоду следования импульсов, поступающих на вход К

Таким образом, частотомер за один цикл измерения подсчитывает число импульсов, прошедших через ключ 19 за время, в течение которого через

3 1247 ключ 21 проходит 10 импульсов с частотой вращения ротора электродвигателя. Ввиду того, что ключи 19 и 21 работают синхронно, то полученное число пропорционально отношению частоты вращения сепаратора .к частоте вращения ротора, т.е. кинематическому коэффициенту шарикоподшипника при нагружении его дополнительной силой.

Изменяя задатчиком 10 уровень сра- 1о батывания компаратора, строят зависимость кинематического коэффициента от нагрузки сначала для одного .шарикоподшипника, а затем, после переустановки электродвигателя — для 15 другого шарикоподшипкика. Различие полученных характеристик свидетельствует о неидентичности пары шарикоподшипников, установленных s электродвигателе. Неидентичность шарико- 20

° подшипников является причиной неравномерного износа, несимметрии реакций на внешние возмущения, что осо708 4 бенно недопустимо в прецизионных электродвигателях- гиромоторах.

Формула изобретения

Способ контроля шарикоподшипников электродвигателя, заключающийся в том, что создают вынужденные осевые колебания ротора электродвигателя, измеряют отношение частоты вращения сепаратора каждого шарикоподшипника к частоте вращения ротора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля каждого шарикоподшипника в собранном электродвигателе, отношение частоты вращения сепаратора каждого шарикоподшипника к частоте вращения ротора asмеряют в интервалы времени, в которые мгновенные значения сигнала вибрации превышают заданный уровень требуемой осевой нагрузки на .шарикоподшипник.

1247708

Составитель Н. Платонов

Редактор С.Лисина Техред Н.Бонкало, Корректор В.Синицкая

Заказ 4116/41 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4