Устройство для контроля состояния подшипников качения

 

Изобретение относится к области подшипниковой промышленности и позволяет определить количество и местоположение дефектов -поверхностей качения колец подшипника. В устройство введены отметчик, счетчик импульсов и пороговый элемент. В случае достижения содержимого счетчика импульсов порогового значения срабатывает пороговый злемент и отметчик приходит в механический контакт с торцом контролируемого кольца подшипника , отмечая тем самым местоположение дефекта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (59 4 G 01 M 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY CBNQETEJlbCTB Y (61) 1164569 (21) 3842782/25-27 (22) 15.01.85 (46) 15;08.86. Бюл. В 30 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) К.В. Подмастерьев (53) 621.822.6(088.8) :(56) Авторское свидетельство СССР

У 1164569, кл. С 01 И 13/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯ-

НИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

„„SU „„ A2 (57) Изобретение относится к области подшипниковой промьппленности и позволяет определить количество и местоположение дефектов поверхностей качения колец подшипника. В устройство введены отметчик, счетчик импульcos и пороговый элемент. В случае достижения содержимого счетчика импульсов порогового значения срабатывает пороговый элемент и отметчик: приходит в механический контакт с торцом контролируемого кольца подшипника, отмечая тем самым местоположение дефекта. 1 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1251017

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано для контроля качества поверхностей качения колец подшипников.

Цель изобретения — повышение точности и производительности контроля путем определения количества и места положения дефектов поверхностей качения колец подшипника„

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства при контроле наружного кольца,. на фиг, 2 — схема отметчика.

Внутреннее кольцо контролируемого подшипника 1 установлено на валу привода 2, наружное кольцо кинематически связано с валом привода 3. Первый полюс источника 4 электрического на-пряжения через формирователь 5 импульсов и токосъемник 6 соединен с валом привода 3, второй полюс через токосъемник 7 связан с валом привода

2. Механизм 8 радиального нагружения связан с наружным кольцом подшипника

К выходу формирователя 5 импупьсов подключены интегратор 9 и элемент

10 дискретного счета. К одному из вхо ов дифференциального усилителя

11 подключен выход интегратора 9, а к другому входу — компенсатор 12 напряжения. Первый вход двухкоординатного регистрирующего устройства 13 подключен к выходу дифференциального усилителя 11, а второй вход — к выходу преобразователя t4 угла поворота в электрическое напряжение, который входом кинематически связан с валом привода контролируемого кольца подшипника (с валом привода 3). Пороговый элемент 15 входом подключен к выходу дифференциального усилителя

11, а выходом — к входам счетчика

16 импульсов и отметчика I7. Отметчик установлен с возможностью механического контакта с торцом контролируемого {наружного) кольца в осевой плоскости подшипника 1, проведенной через линию действия радиальной нагрузки, и выполнен в виде закрепленного на якоре электромагнита l8 пишущего узла 19, который мажет содержать, например, сосуд 20 с красителем, капилляр 21 и наконечник 72, выпол— ненный из эластичного пористого материала, например, поролона.

Устройство работает следующим обPRSOM °

Привод 2 вращает внутреннее кольцо контролируемого подшипника 1 с большой скоростью, обеспечивающей образование гидродинамической смазочной пленки в контактных зонах деталей подшипника. Привод 3 вращает наружное кольцо со скоростью на два — три порядка меньшей, чем скорость вращения внутреннего кольца. Механизм радиаль10 ного нагружения 8 создает постоянную по величине и направлению радиальную силу. Электрическое напряжение от источника 4 через формирователь 5 импульсов, токосъемник 6 и вал приво15 да 3 подводится к наружному кольцу,а через токосъемник 7 и вал привода 2 к внутреннему кольцу контролируемого подшипника. При разрушении смазочной пленки в контактных зонах деталей

20 подшипника электрическое сопротивление между его кольцами резко уменьшается, а ток через формирователь 5 импульсов увеличивается. При этом на выходе формирователя возникает импульс напряжения прямоугольной формы, длительность которого равна времени отдельного разрушения смазочной пленки.

Элемент 10 дискретного счета опре30 деляет в цифровой форме значение нормированного интегрального времени (НИВ) разрушения пленки за время измерения, равное периоду вращения наружного кольца, и, следовательно,комплексно характеризует качество рабочих поверхностей всех деталей подшипника.

На выходе интегратора 9 формируется напряжение, пропорциональное теку40 щему значению НИВ. Разрушения смазочной пленки вследствие дефектов на рабочих поверхностях деталей происходят в нагруженных зонах контактов. Механизм 8 радиального нагружения создает постоянную по величине и направлению силу, а контролируемое наружное кольцо медленно проворачивается относительно направления действия этой силы. Поэтому напряжение на выходе ин50 тегратора 9 при любом текущем положении кольца относительно линии действия радиальной нагрузки определяется двумя составляющими, одна из которых не зависит от этого положения и характеризует качество рабочих поверхностей тел качения и дорожки качения быстровращающегося внутреннего кольца, а другая определяется этим положением и характеризует ка125 чество находящегося в зоне нагружения участка дорожки качения наружного кольца.

После усиления дифференциальным усилителем 11 напряжение с выхода интегратора 9 поступает на первый вход двухкоординатного регистрирующего устройства 13, на второй вход которого от преобразователя 14 угла поворота в электрическое напряжение >0 поступает напряжение, пропорциональ ное углу поворота наружного кольца подшипника.

Компенсатор 12 напряжения представляет собой калиброванный регули- 15 руемый источник напряжения и служит. для компенсации постоянной составляющей сигнала с выхода интегратора

9, Компенсатор подключен к второму входу дифференциального усилителя 11. 20

Изменением значения напряжения компенсации добиваются равенства нулю наименьшего значения выходного сигнала усилителя 11 (показания регистрирующего устройства 13). При этом 25 значение напряжения компенсации характеризует качество рабочих поверхностей внутреннего кольца и тел качения, а значение напряжения на выходе усилителя 11 (показания регистрирующего устройства 13) в функции от угла поворота наружного кольца определяется только качеством его дорожки качения.

По мере приближения дефектного

35 участка к линии действия радиальной нагрузки напряжение на входе порогового элемента 15 (на выходе усилителя 11) возрастает, достигая макси40 мального значения при расположении дефекта а этой линии. Уровень срабатывания порогового элемента 15 настраивают по подшипнику с дефектом на дорожке качения предельно допустимо45

ro размера. Если на дорожке качения контролируемого подшипника имеется дефект с размерами больше допустимых, то максимальное напряжение обязательно превышает уровень срабатывания

50 порогового элемента 15, на выходе которого образуется импульс высокого напряжения, который, в свою очередь, фиксируется счетчиком 16 импульсов и включает электромагнит 18 отметчи55 ка 17. При включении электромагнита

1О17 4

18 его якорь перемещается в направлении подшипника 1, обеспечивая прижим наконечника 22 пишущего узла 19 к торцу контролируемого кольца подшипника. При этом краситель из сосуда

20 через капилляр 21 и наконечник 22 переносится на торцовую поверхность кольца. При выключенном электромагните якорь возвращается в исходное положение (мехаиизм возврата не показан), обеспечивая зазор между наконечником 22 и торцовой поверхностью кольца. Перенос красителя прекращается;

Контакт наконечника 22 отметчика

17 с торцом контролируемого кольца осуществляется в осевой плоскости подшипника, проведенной через линию действия радиальной нагрузки, поэтому центр отмеченного красителем участка кольца соответствует. местоположению дефекта на его дорожке качения.

Если на дорожке качения контролируемого кольца подшипника имеется несколько дефектов с размерами больше допустимых, то каждому из них соответствует отметка красителем местоположения, а счетчик 16 импульсов за время, равное периоду вращения контролируемого кольца, показывает общее число дефектов.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля состо яния подшипников качения по авт.св.

N- 1164569, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля путем определения количества и местоположения дефектов поверхностей качения колец подшипника, в него введены отметчик, счетчик импульсов и пороговый элемент, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход порогового элемента подключен к входу счетчика и отметчика, причем отметчик установлен с воэможностью механического контакта с торцом контролируемого кольца в осевой плоскости подшипника, совпадающей с линией действия радиальной нагрузки.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ. е е с я тем, что отметчик выполнен в виде пишущего узла, закрепленного на якоре электромагнита.

1251017 гг го

Составитель H. Платонов

Техред Н.Бонкало Корректор С. Черни

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 4409/43 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4