Способ определения перекосов колец подшипников качения в подшипниковом узле

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к контролю подшипниковых узлов, и может быть использовано для диагностирования подшипниковых узлов электрических машин в эксплуатационных условиях. Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерений, а также расширение области применения. Перекос колец подшипников качения при действии на них осевой и радиальной нагрузок определяют по степени равномерности вращения сепаратора. При этом на выбранном интервале измеряют периоды следования тел качения. Определяют процент парных разностей последующего и предыдущего периодов, отличающихся от заданной величины. Полученный результат сравнивают с допустимым значением, по степени отклонения от которого судят о величине перекоса колец подшипников. Для уменьшения влияния процессии тел качения, стабильности вращения, уменьшения зависимости вращения сепаратора от неучитываемых факторов осевую нагрузку шариковых подшипников выбирают не менее 0,001 от грузоподъемности, а нагрузку роликовых подшипников не менее 0,01 от грузоподъемности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 С 01 М 13 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4311240/30-27 (22) 29.09.87 (46) 30.09.89. Бюл. К". 36 (71) Специальное опытное проектноконструкторско-технологическое бюро

СО ВАСХНИЛ (72) А.И,Гиберт, В.M.Ëûçëîâ и В,А.Рихтер (53) 621.822.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1089453 кл. G О 1 M 13/04, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕКОСОВ

КОЛЕЦ ПОДИИПНИКОВ КАЧЕНИЯ В ПОДШИПНИКОВОМ УЗЛЕ (57) Изобретение относится к машино строению, а именно к контролю подшипниковьгх узлов, и может быть использовано для диагностирования под-. шипниковых узлов электрических машин в эксплуатационных условиях.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерений, а также расширение области применения.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к контролю подшипниковых узлов, и может быть использовано для диагностирования подшипниковых узлов электрических машин в эксплуатационных условиях.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерений, а также расширение области применения.

На фиг.1 изображена зависимость между перекосами колец и равномерностью вращения сепаратора;на фиг.2— структурная схема устройства, ре„„SU„„1511615 А 1

Перекос колец подшипников качения при действии на них осевой и радиальной нагрузок определяют по степени равномерности вращения сепаратора.

При этом на выбранном интервале измеряют периоды следования тел качения. Определяют процент парных разностей последующего и предыдущего периодов, отличающихся от заданной величины. Полученный результат сравнивают с допустимым значением, по степени отклонения or которого судят о величине перекоса колец подшипников. Для уменьшения влияния процессии тел качения, стабильности вращения, уменьшения зависимости вращения сепаратора от неучитываемьгх факторов осевую нагрузку шариковых подшипников выбирают не менее 0,00 1 от грузоподъемности, а нагрузку роликовых подшипников — не менее 0,01 от грузоподъемности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ализующего предлагаемый способ; на фиг,3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство, реализующее предлагае-. мый способ, содержит электрическую машину 1 типа АТТ-8-400, ротор 2, два шариковых однорядных подшипника 3 типа 75-309 EIIJ индуктивный датчик

4, формирователь 5 импульсов периода прохождения тел качения, делитель

6 периода, счетчик 7, схему 8 совпадения, блок 9 управления дешифратора 10 и 11, триггер 12, счетчик

13 процента равномерности, цифровой

3 15116 индикатор 14, Блок 9 управления состоит из счетчика 15 циклов работы и одновибраторов 16 — 18. Ротор 2 электрической машины 1 опирается на подшипники 3. Индуктивный датчик 4 установлен в крышке подшипникового узла против центров тел качения, его выход соединен со входом формирователя 5 импульсов, выход которого соединен со входами делителя 6 периодов счетчика 7, схемы 8 совпадения и блока 9 управления. Выход делителя 6 соединен с входом счетчика 7, выход которого через дешифраторы 10 и 11 подключен к входам триггера 12, вход "Установка "0" счетчика 7 соединен с входом блока

9 управления. Выход триггера 12 подключен к второму входу схемы 8 совпадения, выход которой соединен с входом счетчика 13 процента равномерности, вход Установка 0" счетчика

13 подключен к второму выходу блока

9 управления, первый выход которого соединен с триггером 12, а третий выход блока 9 управления подключен к входу индикатора 14, другой вход которого соединен с выходом счетчика 13.

Устройство, реализующее предлагаемьй способ работает следующим образом.

Электромашине 1 задают рабочую частоту вращения (Х = 3000 мин ), подшипнику 3 — осевую нагрузку и известный, заранее измеренньй перекос колец. Перекос осуществляется при помощи наклона щита электрома— шины относительно статора путем подкладывания прокладок в места креп— ления. Вместе со щитом перекашивается и наружное неподвижное кольцо подшипника, запрессованное в гнездо щита. Величина перекоса зависит от числа прокладок и измеряется индикатором часового типа, закрепленного на валу ротора в специальной оправке. Перекос устанавливается в пределах 100, 200 и 300 мкм. В некоторых случаях перекосы в одном подшипнике сказываются на показатели равномерности хода в другом.

После получения графика зависимости для образцового подшипника приступают к контрольным измерениям и определяют наличие и величину перекосов в подшипниконых узлах. В индуктивном датчике 4 с периодом про15 Д хождения тел качения возбуждаются сигналы, которые формирователем 5 формируются в импульсы, длит ельно с ть

5 периодов между которыми равна

Т;

Гс ° Z где х — число тел качения;

10 f — частота .вращения сепарас тора, и соответствует временным интервалам между импульсами датчика 4 (фиг.3а).

Импульсы с выхода формирователя 5 поступают на вход делителя 6 периода, который вырабатывает последовательность импульсов (фиг.3б) с шагом, равным

Т;

hT к где К вЂ” коэффициент деления дели25 теля (например, 2500).

При строго равномерном вращении сепаратора (без перекоса колец) в счетчике 7 запишется число N импульсов, равное коэффициенту Y. деления. Дешифраторы 10 и 11 определяют допустимую зону равномерности вращения сепаратора (в нашем случае

hT, т.е. в дешифраторе 10 установлен код 2501, а в дешифраторе 11

2499) и управляют триггером 12, ко35 торьй определяет интервал работы схемы 8 совпадения (фиг.3в). Если периоды Т и Т;, равны или отличаются на величину меньше 6Т, то

40, импульс периода прохождения тел êàчения через схему 8 совпадения поступает на вход счетчика 13 процента равномерности (фиг.3r), Если периоды Т, и Т;„ отличаются на величину больше,чем ЬТ,, то схема 8 совпадения запрещает прохождение импульса периода прохождения тел качения на счетчик 13. Таким образом, в счетчике 13 фиксируются только те периоды, которые отличаются друг от

50 друга на величину меньше заданной Т;, Блок 9 управления координирует работу всего устройства. Счетчик 15 цикла работы устройства подсчитывает 1000 периодов для выражения про55 цента равномерности в десятичных долях процента, формирует сигнал для запуска одновибратора 17, которьй выводит данные с счетчика 13 на цифро5 1511 вой индикатор 14 и через одновибратор 1Û устанавливает счетчик 13 в нулевое состояние для начала работы следующего цикла. Кроме того, блок 9 . управления при помощи одновибратора

16 задерживает установку триггера

12 после каждого периода на время срабатывания схемы 8 совпадения и счетчика 13. Результат в процентах ,считывается с цифрового индикатора

14 (процент равномерности вращения).

Полученные значения откладывают на графике в виде точек ° При контроле узла, в котором значение перекоса заранее неизвестно, полученное значение сравнивают с построенным образцовым графиком или принятым заранее допустимым значением. Допустимое значение соответствует 15 углового перекоса (из справочника). Например, для подшипников типа 75-309ЕШ это соответствует 218 мкм и степени равномерности, равной 68/. Если измеренная степень равномерности ниже, то требуется устранить увеличенный перекос или заменить подшипник. Дисперсия отсчетов периодов между телами качения при этом не превышает

0,0038. Вышеприведенные условия можно записать в виде

R» 68Х

Q (0,0038 с

Зная аналогичные условия для других типов подшипников качения, можно уже не пользоваться образцовым графиком, из которого эти условия получены. Если измерение ведется по обратному параметру — неравномерности (Н), то ее допустимое значение получают, вычитая значение R из 100, т.е.

Н 6 32Х, Преимуществом предлагаемого способа (по сравнению с прототипом) является повышение точности контроля, что достигается эа счет применения для оценки перекоса колец новой ха615

6 рактеристики: степени равномерности вращения сепаратора, которую определяют путем сравнения длительностей периодов между телами ка5 чения по следующему алгоритму:

10 где m — число периодов в выборке;

Р; — значение разности длительно— стей пар периодов (последующего

Т;+, и предыдущего Т,):

l5 где d — заданное число, определя20 ющее допустимую зону равномерности (например, 2 единицы последнего разряда от длительности периода между телами качения), 25

Ф о р мул а и з î б р е т е н и я

1, Способ определения перекосов колец подшипников качения в подшипниковом узле при действии на них осе30 вой и радиальной нагрузок, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений, а также расширения области применения, перекос колец под35 шипников качения определяют по степени равномерности вращения сепаратора, при этом на выбранном интервале измеряют периоды длительностей между прохождением тел качения, на-40 ходят процент парных разностей, отличающихся от заданной величины, и полученный результат сравнивают с допустимым значением, по степени отклонения от которого судят о вели45 чине перекоса колец подшипников.

2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что осевую нагруз" ку шариковых подшипников выбирают не менее 0,001 от грузоподъемности, 50 а нагрузку роликовых подшипников выбирают не менее 0,0 1 от грузоподъемности.

15 i )б15

No

roo

40 60 еО r00 R%

Фиг.1

Фиг. 3

Составитель В.Пучинский

Редактор А.Ревин Техред И.Верес Корр ек т ор Л . Пат ай

Заказ 5894/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101