Устройство контроля смазки подшипника

 

Изобретение относится к испытаниям машин и двигателей, а именно к устройствам для контроля системы смазки подшипниковых узлов. Цель изобретения - повышение точности контроля смазки подшипника. Устройство содержит два усилителя постоянного тока, выходы которых подключенны через резисторы к входу измерительного дифференцирующего усилителя. Выход дифференцирующего усилителя через усилитель мощности соединен с исполнительным органом. Стабилизированный источник тока подключен через резистор к валу. Два разнополярных стабилизированных источника тока подключены к соответствующим регулируемым резистивным делителям напряжения. Выходы делителей подсоединены к соответствующим входам усилителей постоянного тока. Объединенные первые входы этих усилителей соединены через резистор с массой и через конденсатор со входом измерительного дифференцирующего усилителя, подключенного к валу через другой резистор. При вращении вала между трущимися поверхностями подшипника образуется масляная пленка. Электрический ток от источника стабилизированного тока, проходя через ограничительный резистор и участок вал - подшипник - масса, создает падение напряжения на слое масляной пленки. Это напряжение поступает через резистор на вход измерительного дифференцирующего усилителя, где оно преобразуется в соответствии с сигналами датчиков, подключенных к его входу. Сформированный сигнал поступает в усилитель мощности для согласования с исполнительным механизмом, разрешающим работу двигателя или механизма. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 И 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ника.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4455485/23-27 (22) 05.07.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным машиностроительным заводом (72) Б,М.Демский и В.Г.Вороной (53) 658.562 ° 012.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1272143, кл. G 01 М 15/00. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СМАЗКИ ПОПШИПНИКА . (57) Изобретение относится к испытаниям машин и двигателей, а именно к устройствам для контроля системы смазки подшипниковых узлов. Цель изобретения — повышение точности контроля смазки подшипника. Устройство содержит два усилителя постоянного тока, выходы которых подключены через резисторы к входу измерительного дифференцирующего усилителя.

Выход дифференцирующего усилителя через усилитель мощности соединен с .исполнительным органом. Стабилизированньй источник тока подключен через резистор к валу, Два разнополярИзобретение относится к испытаниям машин и двигателей, а именно к устройствам для контроля систем смазки подшипниковых узлов.

Целью изобретения является повышение точности контроля смазки подшип„„SU„„15 2725 А1

2 ных стабилизированных источника тока подключены к соответствующим регулируеььм резистивным делителям напряжения. Выходы делителей подсоединены к соответствующим входам усилителей постоянного тока. Обч>единенные первые входы этих усилителей соединены через резистор с массой и через конденсатор с входом измерительного дифференцирующего усилителя, подключенного к валу через другой резистор. При вращении вала между трущимися поверхностями .подшипника образуется масляная пленка. Электрический ток от источника стабилизированного тока, проходя через ограничительный резистор и участок вал-подшипник-масса, соз-, дает падение напряжения на слое масляной пленки. Это напряжение посту.пает через резистор на вход измерительного дифференцирующего усилителя, где оно преобразуется в соответствии с сигналами датчиков, подключенных к его входу. Сформированный сигнал поступает в усилитель мощности для согласования с исполнительным механизмом, разрешающим работу двигателя или механизма. 2 ил.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы.

Устройство контроля смазки подшипника состоит из вала 1, установленного в подшипнике 2 и подключенного через резистор 3 к стабилизированному источнику 4 тока. Объединенные входы

1562725 усилителей 5 и 6 постоянного тока соединены через резистор 7 с массой и через конденсатор 8 с входом измерительного дифференцирующего усилителя 9. Разнополярные стабилиэирован5 ные источники 10 и 11 постоянного тока подключены к регулируемым резистинным делителям 12 и 13, а выходы их — к вторым входам усилителей 5 и

6 постоянного тока. Выходы последних через резисторы 14 и 15 соединены с входом измерительного дифференцирующего усилителя 9, а выход его подключен через усилитель 16 мощности к исполнительному органу 17. Кроме того, вал 1 соединен резистором 18 с входом измерительного усилителя 9.

Двухполярный источник 19 питания с подключенным к массе средним выводом служит для питания усилителей 5 и 6 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 между трущими- 25 ся поверхностями подшипника 2 образуется масляная пленка. Электрический так ат источника 4 стабилизированного тока, проходя через ограничительный резистор 3 и участок вал30 подшипник-масса, создает падение .напряжения на слое масляной пленки„

Это напряжение поступает через резистор 18 на вход измерительного дифференцирующего усилителя 9, где оно преобразуется в соответствии со значениями сигналов датчиков, подсоединенных к его входу. Сформированный сигнал поступает в усилитель 16 мощности, необходимый для согласования с исполнительным механизмом 17> кото40 рый в свою очередь разрешает работу двигателя или механизма. В простейшем случае исполнительный механизм может быть в виде контрольной лампы, сигнапизирующей о состоянии смазки.

Усилитель 5 постоянного така открыт положительным потенциалом, снимаемым с реэистивнаго делителя 12 от источника 10 тока, т.е. на выходе усилителя 5 присутствует положительное напряжение, близкое к напряжению йоложительного вывода источника 19 питания усилителей. Усилитель 6 постоянного тока открыт отрицательным потенциалом, поступающим через резис- 55 тивный делитель 13 от источника 11 постоянного тока, на его выходе присутствует отрицательное напряжение, близкое к напряжению отрицательного вывода источника 19 питания усилителей. При одинаковом выборе резисторов

14 и 15 их средняя точка подключения нейтральна по отношению к массе и не влияет на прохождение информационного сигнала, по цепи вал 1 — резистор 18 выход измерительного усилителя 9, Следовательно, если между трущимися поверхностями подшипника находится стабильная масляная пленка, то усилители 5 и 6 постоянного тока насыщены и не участвуют в формировании сигнала и, таким образом, не вносят дополнительной погрешности в информационный сигнал.

Предположим, что в момент времени

t< произошел разрыв масляной пленки, т.е. произошло металлическое контактирование трущихся поверхностей в подшипнике, сопровождаемое кратковременным спадом напряжения U сни. 1э маемога с вала 1. Заряженный конденсатор 8 до потенциала сигнала U

1 (так как левая обкладка конденсатора через резистор 7 заземлена, правая подключена к входу измерительного усилителя 9) начинает разряжаться по цепи: правая обкладка конденсатора 8, резистор 18, вал, масса, резистор

7, левая обкладка конденсатора 8. Если первые входы усилителей 5 и 6 постоянного тока инвертирующие, а вторые — неинвертирующие, то выделившееся напряжение на резисторе 7 переводит усилитель 6 в активный режим.

Его выходное напряжение увеличивается скачком в момент времени t и по мере

1 разряда конденсатора 8 в интервале

t< плавно уменьшается и стриМится к потенциалу на отрицательном выводе источника 19 питания. Это выделившееся напряжение выводит среднюю точку подключения резисторов 14 и 15 из нейтрального состояния и компенсирует исчезнувший потенциал на входе измерительного усилителя 9. Состояние усилителя 5 не изменяется, так как полярность сигнала íà его первом входе.-совпадает с полярностью напряжения насыщения на втором входе от источника 10 тока.

В момент t< окончания входного импульса конденсатор 8 начинает заряжаться, изменяется полярность падения напряжения на резисторе 7 °

Теперь уже усилитель 5 переходит в активный режим и компенсирует

25 6 грязненной смазке металлическими частицами или частицами пыли энэ2 чительно уменьшается, исполнительный орган отключает двигатель„предотвращая аварийную ситуацию. Аналогичная ситуация происходит при длительном разрыве масляной пленки в интервале времени t -t< из-за отсутствия смазки, низкой вязкости или при большой нагрузке на подшипник.

Таким образом, высокая линейность интегрирования и возможность установки оптимального соотношения времен интегрирования фронта и спада входного сигнала обеспечивают получение информации о количестве разрывов масляной пленки и о суммарной длительности разрывов, что повышает надежность и достоверность контроля состояния смазки в подшипнике.

5 15627 возросший потенциал па входе измерительного усилителя 9 до тех пор, пока заряжается конденсатор 8 до величины входного напряжения U . Усили1

5 тель 6 открывается, так как напряжение на его первом входе совпадает с полярностью насыщения на втором входе от источника 11 тока.

Так как конденсатор 8 включен через резисторы 1ч и 15 в цепь отрицательной обратной связи усилителей 5 и б, то изменение выходного напряжения носит линейный характер. Время заряда и разряда конденсатора 8 зависит от величины смещения на вторых входах усилителей 5 и б, к которым подключены через регулируемые делители 12 и 13 разнополярные стабилизированные источники 10 и 11 тока. Так 20 как в идеальном усилителе напряжение между входами равно нулю, то напряжение смещения равно падению напряжения на резисторе 7, а последнее определяется величиной тока заряда или раз- 25 ряда конденсатора 8.

Следовательно, изменяя величину смещения на вторых входах усилителей можно регулировать ток заряда конденсатора 8 и таким образом устанавливать постоянную времени интегрирования, причем установление этой величины при спаде напряжения U,, снимаемого с вала 1, значительно меньшей, чем при нарастании, позволяет при появлении единичного случайного импульса добиться незначительного изменения напряжения U < на входе измерительного усилителя 9, что не приводит к срабатыванию исполнительного устройства 17. Это соотношение

40 постоянных времен выбирается для каждого конкретного случая отдельно в зависимости от допустимого загрязнения смазки, геометрических размеров подшипника, его угловой скорости, 45 давления и т.д.

В случае частого периодического замыкания в интервале t -t при эа3 Ф формула изобретения

Устройство контроля смазки подшипника, содержащее два усилителя постоянного тока с объединенными первыми входами, выходами подключенных через резисторы к входу измерительного дифференцирующего усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с исполнительным органом, стабилизированный источник тока, подклйченньп через третий резистор к валу, и конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с .ч тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя регулируемыми реэистивными делителями напряжения, четвертым резистором, двумя разнополярными стабилизированными источниками тока, подключенными к соответствующим регулируемым резистивным делителям напряжения, выходы которых соединены с соответствующими вторыми входами усилителей постоянного тока, а объединенные первые входы соединены четвертым резистором с массой и через конденсатор с входом измерительного усилителя, который через резистор, подключен к валу.

1562725

Составитель В.Пучинский

Техред Л.Сердюкова Корректор M,IIIGPoEH

Редактор И.Горная

Заказ 1056 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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