Способ контроля дефектности сепаратора цилиндрического роликового подшипника

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для диагностики сепараторов цилиндрических роликовых подшипников. Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля. Возбуждают в сепараторе собственные колебания. Измеряют период биений осевых колебаний сепаратора. Для двух соседних биений измеряют максимальные амплитуды коле.- баний. Сравнивают отношение амплитуд с пороговым значением и при превышении порога сепаратор бракуют. 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 М 13/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4689461/27 (22) 05,05.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Е.В.Беспрозванных, В,В.Лукин, А.В.Беспрозванных и В, В. Николаев (53) 658.562.012.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1446552, кл. 6 01 N 29/04, 1988. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТНОСТИ

СЕПАРАТОРА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РОЛИКОВОГО ПОДШИПНИКА

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностирования сепараторов цилиндрических роликовых подшипников по пара- метрам их колебаний.

В современном машиностроении и в ремонтном производстве при неразрушающем контроле изделий используются способы; позволяющие контролировать изделия по параметрам их колебаний, например по частоте собственных колебаний, амплитуде и т.п, Недостатком этих способов являются невозможность в выделении частот собственных колебаний в сложных изделиях с достаточной точностью, а также контроль дефектности изделий по амплитуде колебаний возбуждаемых ударом малопроиэводителен, так как зависимость места приложения удара от места расположения дефекта вынуждает производить удар многократно при поиске дефекта.

Известен также способ контроля дефектности иэделия, заключающийся в том, что возбуждают собственные колебания изде„„5U„„1712806 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для диагностики сепараторов цилиндрических роликовых подшипников. Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля. Возбуждают в сепараторе собственные колебания. Измеряют период биений осевых колебаний сепаратора. Для двух соседних биений измеряют максимальные амплитуды коле.баний. Сравнивают отношение амплитуд с пороговым значением и при превышении порога сепаратор бракуют, 4 ил. лия, измеряют период биения собственных осевых колебаний изделия по которому судят о его дефектности. Этот способ является наиболее близким к предлагаемому, но также не обладает достаточной точностью. так как наличие двух и более одинаковых эле- а ментов в изделиях типа сепаратора с близкими частотами, но с разным затуханием (во времени) процесса колебаний этих элементов не-позволяет с достаточной точностью измерить параметр биений — его период.

Цель изобретения — повышение точно- С сти контроля сепаратора, а также его произ- 0 водительности.

Это достигается тем, что способ контроля дефектности сепаратора цилиндрического роликового подшипника, основанный на возбуждении собственных колебаний сепаратора, измерении периода биений собственных осевых колебаний сепаратора, дополняют следующими операциями: измерением максимальной амплитуды колебаний двух соседних биений, определением отношения этих амплитуд, сравнением этого

171280 б

«\ отношения с пороговым значением, полученным экспериментальным путем, По результатам сравнения определяют дефектность подшипника.

Дополнительно введенные операции 5 позволяют получить результирующие колебания (с биениями) между элементами сепаратора — его кольцами и использовать их параметры — отношение максимальных амплитуд двух соседних биений при определе- lU нии дефектности сепаратора кэк при изготовлении, так и при ремонте последнего.

На фиг. 1 приведены график»л результирующих колебаний во времен»л исправного (э) и дефектного (б) сепараторов; на фиг, 2— сепаратор, общий вид; на фиг. 3 а, б — схема размещения сепаратора при контроле; на фиг. 4 — принципиальная схема контроля.

Как в процессе изготовления сепараторов цилиндрических роликовых подшипников, так и в процессе их эксплуатации возникают дефекты, связанные в первом случае с нарушением технологии изготовления, э во втором, например, из-за устэлостных поврежденлй, вызванных циклическими нагрузками (микротрещины, изломы т.т.п,). Чем раньше будет выявлен дефект в сепараторах rîöøèï«.N!!Oe, работающих в особо ответственных узлах, тем меньше вероятность появления аварий, обусловлен » «х внезапным изломом контролируемых (эксплуатационных) сепараторов подшипников. Кроме того, выявление дефектов в сепаратооах нэ ранней còàäèè их образования позволяет прогноз»лровать остаточный ресурс сепараторов при их ремонте нэ ремонтных предприятиях. Анализ статистических данных по ди локации дефектов в элементах сепараторов показывает, что основная масса дефектов, связанная с нарушением целостности сепараторов (около 98,3 % от всех их видов), приходится нэ кольца сепараторов(как в месте их сочленения с перемычками, так и в других местах колец). 8 условиях ремонта дефекты элементов сепараторов контролируются в основном визуально (оптический вид нерэзрушающего контроля), что пр»лводит к пропуску дефектных сепараторов и их отказу в процессе эксплуатации подшипников.

Учитывая, что основная масса дефектов д»лслоцирована в кольцах сепаратора, э колец в сепараторе двэ и они являются одинаковыми его элементами (фиг. 2) с близкими параметрами колебаний, например частотами собственных колебаний, за счет близости этих параметров организуются связные колебания колец сепаратора при возбужде нии в них колебаний ударом и использований, например, схемы подвеса сепаратора фиг. 3 (а, б). Известно, что связные собственные колебания двух элементов (тел) с близкими частотами, т.е. реэультирующ»ее колебание двух связных(нор лальных) колебаний, представляет собой колебания с ярко выраженными биениями, период которых, а также максимальные амплитуды рядом стоящих периодов биенлй зависят от налич»ля дефектов (их величины) в обоих связных элементах, например в кольцах сепаратора, Затухание колебаний любого типа зависит от его материала, наличия и величины дефектов и тя„поэтому амплитуда затухающих колебаний тем быстрее уменьшается, чем больше. например, величина дефекта.

Так как при связных колебаниях колец сепаратора результирующее колебание зависит от затухания отдельных составляющих колебательного процесса, т.е. амплитуда результирую«цего колебания (бления) у дефектного сепаратора уменьшается более интенсивно от периода к периоду, чем у исправного. Поэтому отношение максимальных амплитуд рядом стоящих периодов биений — хороший информативный параме;р независимо от места расположения дефекта, т,е. в одном кольце или двух кольцах сепаратора.

Таким образом, предварительно определив экспериментальным путем максимально воэмсжное отношение максимальных амплитуд колебаний двух соседних периодов биений колец для исправнь,х сепараторов подшипников (т.е. пороговое значение отношения максимальных амплитуд двух рядом стоящих периодов биений, полученное экспериментально), можно с достаточной Гочностью контролировать, например, на экране запоминающе го осциллографа максимальные амплитуды рядом стоящих периодов биений, а -»акже судить о дефектности cellepd Tope под. шипника по отношению этих амплитуд, сравнивая их с пороговым отношением, полученным экспериментально, Пример. Определялась дефектность партии сепараторов цилиндрических роликовых подшипников в количестве 114 шг, Предварительно устанавливалось пороговое отношение максимальных амплитуд двух рядом стоящих периодов биений для эталонной партии сепараторов, которое получали согласно предлагаемому способу.

Оно выбира» ось максимальным для исправныхх сепараторов (А1/А ) = 1,23 В.

Определение дефектности сепара оров про зводилось следующими способами:

1712806. при помощи внешнего осмотра (без применения технических средств); при помощи внешнего осмотра с применением оптических приборов: при помощи предлагаемого способа. 5

Контролируемый сепаратор 1 размещен на нити подвеса 2 по схеме фиг. 3 а, б.

В контролируемом сепараторе возбуждали упругие колебания с помощью приспособления 3 (фиг. Зб), которое создавало 10 кратковременный механический удар с заданной силой и длительностью воздействия.

С помощью микрофона 4 (фиг. 4) принимали звуковые волны, возбуждаемые в се- 15 параторе 2, усиливали эти звуковые волны усилителем 5 и фиксировали при помощи запоминающего осциллографа 6, затем производили. анализ параметров результирующих собственных колебаний, Вычисление 20 отношения максимальных амплитуд производили при помощи микрокалькулятора.

Данные контроля сведены в таблицу.

По данным опытного контроля (см, таблицу) видно, что предлагаемый способ 25 контроля значительно точнее и производительнее применяемых при ремонте сепараторов на ремонтных предприятиях.

Способ состоит в следующем.

Предварительно экспериментальным 30 путем получают пороговое значение отношений максимальных амплитуд рядом стоящих периодов биений для партии бездефектных сепараторов. Размещают контролируемый сепаратор 1 по схеме фиг. 35

За на натянутой нити подвеса 2. возбуждают собственные колебания сепаратора, измеряют период биения собственных осевых колебаний сепаратора, измеряют максимальную амплитуду колебаний двух сосед- 40 них биений, определяют отношение этих амплитуд, сравнивают это отношение с пороговым значением, полученным экспериментальным путем. и по результатам сравнения определяют дефектность под- 45 шип ника, На фиг. 1 à, б приведены результирующие колебания эталонного и дефектного сепараторов собственно, При этом (Д1/А2)" " < (А! /А5 )" 50 т.е. контроль по отношению максимальных амплитуд рядом стоящих периодов биений

I дефектного сепаратора показывает, что указанное отношение возрастает по отношению к эталонному, так как максимальная амплитуда результирующих колебаний убывает значительно быстрее у дефектного сепаратора чем у эталонного от периода к периоду.

За эталонное отношение максимальных амплитуд двух рядом стоящих периодов биений результирующих колебаний принимается максимальное возможное отношение амплитуд для бездефектных сепараторов.

Изобретение позволяет повысить точность контроля сепараторов и производительность контроля сепараторов. что обусловливает повышение эффективности неразрушающего контроля сепаратор в.

Это позволяет снизить пропуск дефектных сепараторов при их ремонте, за счет чего повышается надежность сепараторов при их эксплуатации, т.е, снижается аварийность транспортных средств и оборудования.

Учитывая, что применение предлагаемого способа контроля предполагается при ремонте сепараторов на железнодорожных ремонтных предприятиях, например в вагонных депо, отказы которых по дефектам составляют значительную величину, ожидаемый зкономический эффект от снижения отцепок вагонов по разрушению сепараторов при внедрении предлагаемого способа, например, только в одном вагонном депо с программой ремонта 5000 вагонов в год ориентировочно составит 2-3 тысячи рублей в год (без ущерба от аварий и крушений).

Формула изобретения

Способ контроля дефектности сепаратора цилиндрическогс роликового подшипника, заключающийся в том, что возбуждают собственные колебания сепаратора, измеряют период биения собственных осевых колебаний сепаратора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, измеряют максимальную амплитуду колебаний двух соседних биений, определяют отношение этих амплитуд, сравнивают это. отношение с пороговым значением, полученным экспериментальным путем и по результатам сравнения определяют дефектность подшипника.

1712806

Составитель Е.Тетерин

Редактор Н.Федорова Техред M,Ìîðãåíòàë КоРРектОР- М.Демчик

Заказ 530 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4IS

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