Устройство для контроля точности вращения двухрядного роликоподшипника при имитации рабочего натяга



Устройство для контроля точности вращения двухрядного роликоподшипника при имитации рабочего натяга
Устройство для контроля точности вращения двухрядного роликоподшипника при имитации рабочего натяга
Устройство для контроля точности вращения двухрядного роликоподшипника при имитации рабочего натяга

 


Владельцы патента RU 2451275:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники в машиностроении и направлено на повышение качества сборки шпиндельных узлов металлорежущих станков, что обеспечивается за счет того, что изобретение содержит корпус и установленные в нем вращающийся образцовый шпиндель с двухрядным роликоподшипником. В корпусе соосно с задним торцом образцового шпинделя введена вспомогательная осевая опора в виде шарика, находящегося в гнездах фланца, закрепленного в нижней части корпуса, и заднего торца образцового шпинделя. Двухрядный роликоподшипник установлен в корпусе с обеспечением заданного рабочего зазора-натяга в пределах от -2 до +3 мкм посредством регулировочного кольца с длиной требуемого размера, расположенного на образцовом шпинделе между торцом внутреннего кольца двухрядного роликоподшипника и торцом со стороны фланца образцового шпинделя. Причем, внутреннее кольцо двухрядного роликоподшипника прижимается к нему через регулировочное кольцо с помощью проставочного кольца, установленного на образцовом шпинделе во взаимодействии с фиксирующей круглой гайкой и вторым торцом внутреннего кольца двухрядного роликоподшипника. 1 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники в машиностроении и может быть преимущественно использовано для контроля качества сборки подшипниковых опор шпиндельных узлов металлорежущих станков. Для повышения и стабилизации точности вращения шпиндельного узла станков в ряде случаев необходимо осуществлять входной контроль подшипников качения перед их сборкой, в частности, к измерению блуждающего биения подшипника. Под блуждающим биением подшипника понимается биение, представляющее собой сумму всех гармоник биения, частоты которых меньше и больше частоты, соответствующей частоте вращения кольца.

Широко известен способ контроля биений подшипников качения, при котором радиальное и осевое биение наружного кольца измеряют при вращающемся наружном и неподвижном внутреннем кольце, а радиальное и осевое биение внутреннего кольца измеряют при вращении внутреннего кольца и неподвижном наружном кольце. Способ прост в реализации.

Недостатком этого способа является осуществление контроля вручную на вертикальных или горизонтальных центрах. Способ недостаточно точен и не предусматривает возможность и учет регулирования радиального зазора - натяга контролируемого подшипника.

Также известен способ контроля точности подшипников в сборе на приборе со шпинделем образцового вращения [1], заключающийся в том, что кольцо контролируемого подшипника вращают синхронно со шпинделем образцового вращения и регистрируют радиальное смещение любым известным способом, например, посредством записи на круглограмму. Для определения взаимного расположения оси вращения подвижного кольца и оси посадочной поверхности контролируемого подшипника по такому способу регистрируют положение посадочной поверхности относительно оси шпинделя образцового вращения и определяют расстояние от оси вращения подвижного кольца до оси посадочной поверхности.

Недостатками такого способа является то, что он не обладает широкой универсальностью, в частности, не предусмотрено изменение радиального зазора - натяга шпиндельного двухрядного роликоподшипника.

Наиболее близким является устройство - прибор M1282. [2] (принят за прототип).

В корпусе данного устройства установлены два стакана, сопряженные коническими поверхностями (конусностью 1:12). В стакане установлен измеряемый подшипник. Внутреннее кольцо этого подшипника установлено на вращающемся валике. Для создания различной величины зазора-натяга посадкой колец аттестуемого подшипника служит набор колец и прижимная крышка. В процессе измерения вращение валика синхронно со щупом кругломера осуществляется поводком, который крепится к каретке кругломера винтами. Для испытания подшипника прибор устанавливается на стол кругломера и центрируется. Щуп кругломера подводится к контрольному пояску валика, а к каретке кругломера крепится поводок, палец которого устанавливается в прорезь валика. Включается вращение каретки кругломера, при этом через поводок вращается валик с контролируемым подшипником. На щуп кругломера с контрольной шейки валика будет передаваться радиальное блуждающее биение.

Устройство работает совместно с кругломером BE - 20 или Телиронд 51.

Недостатком данного устройства является то, что в нем происходит неравномерная деформация колец подшипника, а также не предусмотрено регулирование радиального зазора-натяга контролируемого роликоподшипника, часто применяемого в опорах шпиндельных узлов станков. (Не предусмотрено установление заданного значения величины зазора-натяга).

Для повышения качества сборки станков необходимо повышение качества контроля вращения подшипника перед сборкой шпиндельного узла с обеспечением требуемой величины зазора-натяга в опоре.

Указанный технический результат достигается тем, что для контроля точности двухрядного роликоподшипника, в корпусе устройства со стороны торца хвостовой части образцового шпинделя введена вспомогательная осевая опора в виде шарика, находящегося в гнездах фланца, закрепленного в нижней части корпуса, и торца хвостовой части образцового шпинделя, а двухрядный роликоподшипник установлен в корпусе с заданным рабочим натягом в пределах от -2 до +3 мкм по известной технологии «шведского кольца» для установки регулировочного кольца с длиной требуемого размера, расположенного на образцовом шпинделе между торцом внутреннего кольца двухрядного роликоподшипника и торцом со стороны фланца образцового шпинделя, причем внутреннее кольцо двухрядного роликоподшипника прижимается к последнему через регулировочное кольцо и установленное на образцовом шпинделе с противоположной стороны двухрядного роликоподшипника проставочное кольцо, фиксируемое круглой гайкой.

Повышение качества контроля двухрядного роликоподшипника достигается тем, что он испытывается в условиях имитационного режима, максимально приближенного по величине натяга к реальным рабочим условиям.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе. На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. На фиг.3 изображен вид сверху на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, в котором расположен образцовый шпиндель 2. Передний конец образцового шпинделя 2, на котором размещен двухрядный роликоподшипник 4, в точности соответствует форме переднего конца шпинделя, на который устанавливается передняя опора шпиндельного узла токарного станка. На образцовом шпинделе 2 установлено регулировочное кольцо 3, обеспечивающее рабочий натяг двухрядного роликоподшипника 4, посаженного на конус образцового шпинделя 2. Двухрядный роликоподшипник 4 поджимается к регулировочному кольцу 3 через проставочное кольцо 5 с помощью круглой гайки 6. Создание требуемого натяга двухрядного роликоподшипника осуществляется по известной технологии с применением приспособления «шведское кольцо».

С нижнего торца к корпусу устройства винтами 7 привернут фланец 8, с внутренней стороны которого выполнено гнездо, в котором располагается шарик 9, на который опирается образцовый шпиндель 2, в торце "Ф" которого также выполнено аналогичное гнездо.

Устройство работает следующим образом. Для установки рабочего радиального зазора-натяга в испытуемом подшипнике применяется известный прибор GB, выпускаемый фирмой SKF (на чертеже не показан). Внешнее кольцо двухрядного роликоподшипника 4 устанавливают в корпус 1 устройства. С помощью индикаторного микрокатора (цена деления 1 мкм) определяют диаметр дорожки качения наружного кольца двухрядного роликоподшипника 4 (проверяя одновременно его форму). Затем с помощью этого же индикаторного нутромера на приборе GB устанавливают переносом полученный размер дорожки качения, а регулировочным винтом выставляется в нулевое положение индикатор прибора. После этого прибор (в разжатом состоянии для обеспечения заданного натяга) надевают на установленное на образцовом шпинделе внутреннее кольцо двухрядного роликоподшипника 4 (с комплектом роликов); последнее смещается с помощью гайки 6 в осевом направлении до тех пор, пока индикатор прибора GB не покажет требуемую величину зазора-натяга двухрядного роликоподшипника 4 (например, в пределах от -2 до +3 мкм). Затем измеряют расстояние между передним торцом двухрядного роликоподшипника 4 и сопряженным торцом "Т" образцового шпинделя 2 и шлифуют согласно этому размеру торцы регулировочного кольца 3. После определения заданного зазора-натяга на образцовый шпиндель 2 устанавливают доведенное до нужного размера по длине регулировочное кольцо 3 и собранный двухрядный роликоподшипник 4. Устанавливают проставочное кольцо 5 и навинчивают «до упора» гайку 6. Фланец 8 устанавливают в корпус 1 устройства и приворачивают винтами 7. Устанавливают шарик 9 в гнездо фланца 8, затем образцовый шпиндель 2 вместе с регулировочным кольцом 3 двухрядным роликоподшипником 4 проставочным кольцом 5 и предварительно навинченной гайкой 6 вставляют в корпус 1 устройства.

Затем через предусмотренные отверстия в корпусе 1 специальным ключом (на чертеже не показан) придерживают гайку 6, другим ключом с помощью отверстий в верхнем торце образцового шпинделя 2 вращают вал, тем самым закручивают гайку 6 и, поджимая двухрядный роликоподшипник 4 к регулировочному кольцу 3 через проставочное кольцо 5, создают требуемый натяг.

Далее устройство в собранном виде устанавливается на стол кругломера (на чертеже не показан) и центрируется. Щуп кругломера по стрелке на фиг.1 подводится к контрольному пояску образцового шпинделя 2, к каретке этого кругломера крепится поводок, палец которого устанавливается в прорезь образцового шпинделя 2, включается вращение каретки кругломера, при этом через поводок вращается и образцовый шпиндель 2 с двухрядным роликоподшипником 4. На щуп кругломера с контрольного пояска образцового шпинделя 2 будет передаваться радиальное блуждающее биение, которое фиксируется кругломером в виде круглограммы. Его величина и положение в пространстве фиксируется и учитывается далее при окончательной сборке шпиндельного узла. После проверки двухрядный роликоподшипник 4 устанавливается на шпиндель станка вместе с соответствующим регулировочным кольцом 3, при этом учитывается положение точки максимального биения двухрядного роликоподшипника 4 в пространстве.

В результате использования предлагаемого изобретения значительно повышается качество сборки шпиндельного узла и существенно повышается точность геометрической формы обрабатываемых заготовок на станке.

Список источников

1. Авторское свидетельство №446736.

2. Лизогуб В.А., Королев А.А. Исследование и разработка способа контроля точности вращений подшипников шпиндельных узлов станков. Отчет по теме 395/71. М.: ВЗМИ. 1972. - 42 с.

Устройство для контроля точности вращения двухрядного роликоподшипника при имитации рабочего натяга, содержащее корпус, установленные в нем вращающийся образцовый шпиндель с двухрядным роликоподшипником, отличающееся тем, что для контроля точности двухрядного роликоподшипника в корпусе соосно с задним торцом образцового шпинделя введена вспомогательная осевая опора в виде шарика, находящегося в гнездах фланца, закрепленного в нижней части корпуса, и заднего торца образцового шпинделя, а двухрядный роликоподшипник установлен в корпусе с обеспечением заданного рабочего зазора-натяга в пределах от -2 до +3 мкм посредством регулировочного кольца с длиной требуемого размера, расположенного на образцовом шпинделе, между торцом внутреннего кольца двухрядного роликоподшипника и торцом со стороны фланца образцового шпинделя, причем внутреннее кольцо двухрядного роликоподшипника прижимается к нему через регулировочное кольцо с помощью проставочного кольца, установленного на образцовом шпинделе во взаимодействии с фиксирующей круглой гайкой и вторым торцом внутреннего кольца двухрядного роликоподшипника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в технологических процессах виброконтроля и вибродиагностики состояния шарикоподшипников машин, например газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к устройству индикации неисправностей подшипника, в частности для использования в поверхностях управления воздушного судна, например, в элеронах, закрылках и интерцепторах.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для определения базовой динамической грузоподъемности (долговечности) подшипниковых узлов машин с шариковыми подшипниками качения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для определения базовой динамической грузоподъемности (долговечности) подшипниковых узлов машин с роликовыми подшипниками качения.

Изобретение относится к устройствам для формирования базы данных характерных признаков, свойственных определенным развивающимся дефектам, неисправностям и повреждениям буксового узла колесной пары.

Изобретение относится к машиностроению и подшипниковой промышленности и может быть использовано для диагностики подшипников качения букс подвижного состава железнодорожного транспорта, вагонов метрополитена или вагонов городского рельсового транспорта.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний пар трения, например подшипников качения и скольжения. .

Изобретение относится к виброакустической диагностике и может быть использовано для определения люфтов приводов станков. .

Изобретение относится к роторно-статорным узлам, в которых используются магнитные подшипники и, в частности, к способам тестирования для тестирования узла ротора и вала до изоляции

Изобретение относится к области подшипниковой техники и направлено на точное выявление дефектов работающих подшипников качения на ранней стадии их возникновения, что обеспечивается за счет того, что вибрации работающего подшипника, измеренные в виде временной диаграммы аналогового сигнала волнового процесса, преобразуют в цифровые данные и предварительно фильтруют известным способом

Изобретение относится к контролю и диагностике технического состояния межроторных подшипников (МРРП) двухвальных авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в авиадвигателестроении для раннего выявления дефектов в процессе изготовления, эксплуатации, технического обслуживания и/или ремонта ГТД

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля состояния новых и бывших в эксплуатации подшипников. Способ заключается в следующем: подготавливают подшипник к сборке в соответствие с регламентированной технологическим процессом процедурой, устанавливают его на стендовое оборудование, имитируют условия и режимы работы в изделии и измеряют нормированное интегральное время микроконтактирования, по которому определяют вид смазки в подшипнике путем его сравнения со значением, соответствующим переходу к граничной смазке, 0 или 1. В случае величины параметра времени микроконтактирования, равным 0 или 1, измеряют среднее электрическое сопротивление, по которому судят о состоянии подшипника. При нахождении величины этого параметра в диапазоне от величины значения перехода к граничной смазке до 1 измеряют обратную этому параметру величину - нормированное интегральное время целостности поверхностных пленок. О состоянии подшипника судят по рассчитываемому относительному коэффициенту смазывающей способности, зависящему от номинальной площади пятна контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом и плотности микронеровностей поверхностей. Технический результат заключается в повышении достоверности контроля состояния подшипников. 1 ил.

Изобретение относится к машине и способу контролирования состояния предохранительного подшипника машины. Способ контролирования состояния предохранительного подшипника (14) машины (12) заключается в том, что предохранительный подшипник (14) улавливает роторный вал (1) машины (12) при выходе из строя магнитного подшипника (6) машины (12). При этом предохранительный подшипник (14) имеет наружное кольцо (3) и расположенное с возможностью вращения относительно наружного кольца (3) внутреннее кольцо (2). Для контроля состояния предохранительного подшипника (14) выключают магнитный подшипник (6) и приводят роторный вал (1) во вращательное движение с заданным ходом движения, причем для этого роторный вал (1) соответственно приводят в движение машиной (12), которая управляется вышестоящим управлением (23), и с помощью датчика (5) измеряют физическую величину (G) предохранительного подшипника (14). Также заявлена соответствующая машина (12) для контролирования состояния предохранительного подшипника (14). Технический результат: обеспечение возможности контролирования состояния установленного в машине (12) предохранительного подшипника (14). 2 н.п. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей, и может быть использовано в народном хозяйстве для бесперебойного водоснабжения. Технический результат заключается в обеспечении возможности осуществлять ступенчатый контроль износа подшипниковых узлов при работающем и отключенном электродвигателе, а также в возможности автоматического отключения насосной установки в момент наступления предельного износа подшипникового узла. Устройство для контроля степени износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей содержит соединенные соединительной муфтой электродвигатель и насос, датчик состояния подшипниковых узлов с электрическими подводящими проводами, блок управления и сигнализации. Для осуществления ступенчатого контроля подшипниковых узлов электродвигателя путем контроля осевых и радиальных смещений оси вала электродвигателя дополнительно установлена система управления, включающая закрепленную соосно на соединительной муфте с возможностью перемещения в осевом и радиальном направлениях дисковую муфту, не менее пяти датчиков состояния подшипниковых узлов и не менее пяти изолированных электродов. Электроды электрически связаны с соответствующими датчиками состояния подшипниковых узлов электродвигателя, которые другим концом подключены через регулятор чувствительности и пороговое устройство к блоку управления с сигнальными лампами. 2 ил.

Изобретения относятся к измерительной технике, в частности к области контроля состояния газотурбинных двигателей, и могут быть использованы для контроля вибрационных явлений, появляющихся в газотурбинном двигателе летательного аппарата во время работы. Способ состоит в том, что устанавливают спектр частот вибрационного сигнала, характерного для состояния работы двигателя и его компонентов, используют множество вибрационных сигнатур, каждая из которых соответствует вибрационному явлению, которое появляется во время работы авиационных двигателей того же типа, что и контролируемый, и причиной которого является дефект или ненормальная работа компонента двигателей. При этом в спектре идентифицируют точки кривых, которые отвечают математическим функциям, каждая из которых определяет вибрационную сигнатуру, для каждой идентифицированной кривой, соответствующей дефекту компонентов двигателя, анализируют амплитуду, связанную с точками кривой, по отношению к предопределенным значениям амплитуды, соответствующим степени серьезности дефекта, и при превышении значения амплитуды или при обнаружении ненормальной работы передают сообщение, связанное с вибрационной сигнатурой. Система содержит средства получения вибрационного сигнала, средства установления спектра частот вибрационного сигнала, базу данных, содержащую множество вибрационных сигнатур, средства идентификации в спектре частот вибрационной сигнатуры, средства анализа амплитуды и средства передачи сообщения, связанного с вибрационной сигнатурой. Технический результат заключается в улучшении качества контроля за состоянием газотурбинного двигателя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вибродиагностике машин и механизмов и может использоваться для диагностирования машин в условиях производства или/и эксплуатации при отсутствии машин-эталонов с известными погрешностями, т.е. в условиях априорной неопределенности относительно предельно допускаемых значений вибрации машин. Заявленный способ заключается в измерении вибрации в информативной точке корпуса механизма машины, выделении составляющей вибрации, присущей диагностируемому механизму, определении безразмерного инварианта вибросостояния механизма, контроле его параметров, по которым судят о техническом состоянии механизма, при этом безразмерный инвариант представляют характеристической функцией вибрации механизма, пошагово задают величину ее параметра или модуля, определяют текущее значение модуля или параметра, контролируют тенденцию их уменьшения к нулю при деградации механизма при фиксированном значении модуля или параметра и по диапазону текущих значений параметра или модуля характеристической функции вибрации оценивают техническое состояние механизма. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного способа, заключается в повышении достоверности результатов диагностики при одновременном упрощении диагностической аппаратуры, в снижении продолжительности диагностирования, обеспечение простоты и точности реализации способа. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и касается обеспечения контроля температуры подшипников скольжения с самоустанавливающимися колодками или цельной втулкой различного динамического оборудования, например центробежных компрессоров. Беспроводная система измерения температуры опорных и упорных подшипников содержит, по меньшей мере, одно устройство (1) измерения температуры, встроенное в несущий элемент подшипника скольжения (опорная колодка (2) и/или упорная колодка (3)), и соединенное с, по меньшей мере, одним устройством (5) передачи измеренных значений, а также устройство (6) приема сигналов и передачи их в систему автоматического управления и источник электропитания перечисленных устройств. По меньшей мере, одно устройство (5) также встроено в несущий элемент подшипника скольжения. Каждое устройство (1) измерения температуры вместе с соответствующим устройством (5) передачи измеренных значений имеют контур питания. Устройство (6) приема сигналов и передачи их в систему автоматического управления и источник электропитания, снабженный излучателем (9) электромагнитных волн, установлены на удалении от указанного несущего элемента подшипника скольжения с возможностью приема сигналов от устройства (5) и с возможностью передачи электромагнитного излучения для возбуждения ЭДС в катушке питания устройства (1) и устройства (5). Технический результат: обеспечение процесса измерения температуры и передачи данных в систему автоматического управления без взаимного механического воздействия друг на друга деталей подшипника и элементов системы измерения температуры, что повышает надежность работы системы. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания. Способ заключается в измерении расход масла через подшипник и определении степени износа коренных подшипников. При реализации способа устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала, измеряют плотность масла, включателями встроенных гидролиний поочередно подводят давление от масляных полостей каждого коренного подшипника к дроссельному устройству диафрагменного типа Дифференциальным манометром измеряют величину перепада давления диафрагме и вычисляют расход масла в гидролинии диагностируемого подшипника. Расчетную величину зазора в нем определяют по формуле ,где k - опытный коэффициент (предварительно находят по каждому типу двигателей путем замера искомых зазоров со снятием поддона двигателя); ρ - плотность моторного масла; Qi - расход моторного масла в гидролинии i-го подшипника; Δpi - перепад давления на диафрагме дроссельного устройства. Степень износа каждого коренного подшипника определяют путем сравнения полученной расчетной величины зазора с его допускаемым значением для данного подшипника. Технический результат заключается в повышении точности определения технического состояния коренных подшипников. 3 ил.
Наверх