Способ диагностирования подшипников качения и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано при диагностировании подшипников качения в процессе ремонта и изготовления машин и механизмов. Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования подшипников качения за счет выделения информации о состоянии рабочих поверхностей деталей подшипников. Источник электрического напряжения через формирователь импульсов, токосъемник и приводной вал электрически связан с контролируемым подшипником. Два делителя напряжения подключены своими входами через соответствующие четыре интегратора, два ключа и инвертор к выходу формирователя импульсов и выходу преобразователя момента в электрический сигнал. Выходы делителей через дифференциальный усилитель связаны с отсчетным устройством. При проведении диагностирования подшипник вращается, при этом с помощью устройства измеряются одновременно среднеинтегральные значения моментов трения при электрическом контактировании тел качения с кольцами и при отсутствии контактирования. Техническое состояние подшипника определяется по составляющей момента, равной разности указанных измеренных значений. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

I5I) 4 С 01 М 13/04

6 ;ко:ЮИр, опт ! «

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (2I) 4313357/31-27 (22) 06.10.87 (46) 23.12.89. Бюл.Н 47 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) М.Г.Захаров и К.В.Подмастерьев (53) 658.562.012.7(088.8) (56) Рагульскис К.М., Юркаускас А,Ю.

Вибрация подшипников. — Л.: Машиностроение, 1985, с. 119. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУ111ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к подшипни ковой промышленности, может быть использовано при диагностировании под шипников качения н процессе ремонта и изготовления машин и механизмов.

Цель изобретения — поньппение достоверности диагностирования подшипников качения эа счет ньщеления информации о состоянии рабочих поверхностей деталей подшипников. Источник

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и, н частности, может быть использовано при диагностировании подшипников качения в процессе ремонта и изготовления машин и механизмов.

Цель изобретения — повышение достоверности диагностирования подшипников качения эа счет выделения информации о состоящими рабочих поверхностей деталей подпшпника „

На фиг.1 показана структурная схема устройства для диагностирования

„.SU,„, ÇÎÐÄ А1

2 электрического напряжения через формирователь импульсов, токосъемник и приводной вал электрически связан с контролируемым подшипником. Два делителя напряжения подключены своими входами через соответствукнцие четыре интегратора, два ключа и инвертор к выходу формирователя импульсов и выходу преобразователя момента в электрический сигнал. Выходы делителей через дифференциальный усилитель связаны с отсчетным устройством. При проведении диагностирования подшипник вращается, при этом с помощью устройства измеряются одновременно среднеинтегральные значения моментов трения при электрическом контактиронании тел качения с кольцами и при отсутствии контактиронания. Техническое состояние подшипника определяется по составляющей момента, равной разности указанных измеренных значений.

2 с п. ф лы, 2 ил. подшипников качения; на фиг.2 — .диаграммы изменения но времени момента трения и электрического сопротивления подшипника при его работе.

Одно из колец контролируемого подшипника 1 (фиг.I) например внутреннее, установлено на приводном валу 2. Один полюс источника 3 электрического напряжения через формирователь 4 импульсон, токосъемник 5 и приводной вал 2 электрически связан с внутренним кольцом подшипника, а друl 530971 гой полюс источника подключен к его наружному кольцу. Интеграторы 6 и 7 подключены входами через соответствующие ключи Я и 9 к выходу преобразова5 теля 10 момента в электрический сигнал механически связанного с наружным коль20

Устройство работает следующим образом.

С помощью приводного вала 2 вращают внутреннее кольцо контролируемого подшипника 1. Изменения момента трения М.,< в подшипнике (фиг.2) преобразуются блоком 10 в изменения напряжения, которое поступает через ключ« 8 и 9 на входы интегратора 6 или 7. Работой ключей управляет формирователь 4 «м«ульсов,.

При работе смазанного подшипника вследствие гидродинамического эффекта между телам« качения и кольцами

35 самопроизвольно возникает устойчивая смазочная «ле«ка, разделяющая поверхности трения. Толщина пленки непрерывно изменяется, возможны ее кратковременные местные разрушения в контак40 тах наиболее высоких микровыступов (микроконтакты). Смазочная пленка в общем случае является диэлектриком, поэтому пр« ее разрушении переходное сопротивлен«е тело ка ен«я — кольцо 45 резко уме)«шается, сопротивление R между кольцами подшипника также уменьшается, а ток в замкнутой цепи, образованной «одш««ником, источником 3 электрического напряжения, формирователем 4 импульсов, токосъемником 5 и участком вала 2, значительно возрастает, что приводит к переключению формирователя 4 импульсов из состоя11 ния с на«ряжен«ем на выходе — 31ог, 55

0 — в состояние с напряжением

"J1or.1" С«гнал »«cтупает на управляющ«й нхсд к:(юча 8, открывая его, « черРз ««вер тор 15 «а управляющий цом подшипника 1, а выходами — к входам соответствующих делителей

11 и 12 напряжения, к вторым входам 10 которых подключены выходы интеграторов 13 и 14. К выходу формирователя

4 импульсов подключены интегратор

13, управляющий вход ключа 8, а через инвертор 15 — интегратор 14 и управ- 15 ляющий вход ключа 9. Делители ll и 12 напряжения через дифференциальный усилитель 16 связан с отсчетным устройством 17. вход ключа 9, запирая его . При отсутствии электрического контактирования деталей, наоборот, ключ 8 за«ерт, а ключ 9 открыт.

Кроме того, импульсы напряжения с выхода формирователя 4 импульсов поступают на интегратор 13 и через инвертор 15 — »a интегратор 14. Таким образом, напряжение на выходе делителей 11 и !2 напряжения, на входы которых подаются сигналы с интеграторов 6, 13 и 7, 14 соответственно, пропорциональны среднеинтегральному значению момента трения М при электк рическом контактировании тел качения с кольцами и при отсутствии контактирования M к

l и

-------------- . » M t dt

Е(„- „,) = „, i=1 н

rl4 1

M»(L-! dt . ) к1 к -

1 +< („

i = i где t „,. — время начала (конца) i-го электрического контактирования деталей подшипника; и — число контактированнй за время измерения Т; нлф1 = Т

Сигналы с делителей 11 и 12 напряжения поступают на дифференциальный . усилитель 16, выход которого связан с отсчетным устройством 17 (например, вольтметр), определяющим, таким образом, согласно предлагаемому способу, составляющую момента трения, равную разности M — Мц.

К

Качество рабочих поверхностей деталей подшипника, степень их износа существенно влияют на значение момента трения лишь при разрушении смазочной пленки в контактных зонах (при электрическом контактировании деталей).

Таким образом, измерение составляющей момента трения, определяемой разностью М „ — М„, при реализации предлагаемого способа обеспечивает выделен«е информации о состоянии рабочих поверхностей деталей подшипника и, следовательно, большую достоверность диагностировачия. формула изобретения

1 ° Способ диагностирования подшипн«кон качения, заключающийся в том, 1530 что вращают подшипник и измеряют комплексное значение общего момента трения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности

5 диагностирования эа счет выделения информации о состоянии рабочих поверхностей деталей подшипника, измеряют одновременно среднеинтегральные значения момента трения при электрическом контактировании тел качения с кольцами и при отсутствии контактиро вания, определяют разность измеренных среднеинтегральных значений момента трения, по которой и судят о техничес- 1 ком состоянии подшипника.

2. Устройство для диагностирования подшипников качения, содержащее при водной вал, выполненный с возможностью 2(} установки и закрепления одного из колец контролируемого подшипника, преобразователь момента в электрический сигнал, механически связанный с вторым кольцом, и отсчетное устрой- 25 ство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования за счет выделения информации о состоянии рабочих поверх971

6 ностей деталей подшипника, оно снаб-, жено источником электрического напряжения>токосъемником, формирователем импульсов, инвертором, двумя ключами, четырьмя интеграторами, двумя делителями напряжения и дифференциальным усилителем, при этом один полюс источника электрического напряжения через формирователь импульсов, токосъемник и приводной вал связан с вращающимся кольцом подшипника, а другой полюс подключен к его второму кольцуу J первый и второй интеграторы подключены входами через соответствующие ключи к выходу преобразователя момента в электрический сигнал, а выходами— к входам соответствующих делителей напряжения, к вторым входам которых подключены выходы третьего и четве1 то-. го интеграторов соответственно, к выходу формирователя импульсов подключены третий интегратор, управляющий вход первого ключа и через инвертор — четвертый интегратор и управляющий вход второго ключа, а делители напряжения через дифференциальный усилитель связаны с отсчетным устройством.

1530971 и„р фее. 2

Редактор Н.Бобкова

Заказ 7946/44 Тирах 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

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

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

st

I с

1

Составитель Е. Гераськин

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни