Способ входного контроля подшипников



Способ входного контроля подшипников

 


Владельцы патента RU 2495393:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") (RU)

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 области измерительной техники и может быть использовано при проведении входного контроля новых и бывших в эксплуатации подшипников при изготовлении и ремонте машин и механизмов.

Известен способ входного контроля подшипников, заключающийся в оценке параметров, установленных в нормативно-технической документации на продукцию и договорах на ее поставку (см. ГОСТ 24297-87. Входной контроль продукции. Основные положения. - М: Изд-во стандартов, 1988), при этом обычно ограничиваются проверкой упаковки, маркировки, наличия сопроводительной документации, осмотром наружных поверхностей. Известный способ не предполагает оценку фактического состояния контролируемых подшипников с учетом состояния их рабочих поверхностей и процессов, протекающих в зонах трения при работе подшипника, поэтому их эффективность не высока.

Известны способы входного контроля, включающие субъективный контроль легкости вращения колец и проверку на шум (см. Руководство по эксплуатации и ремонту авиационных подшипников качения / Сост. Н.Ф. Григорьев, A.M. Зайцев, В.Г. Шахназаров. М.: Воздушный транспорт, 1981. 70 стр.). В этом случае выявляются дефекты рабочих поверхностей (забоины, трещины, коррозия), возникающие при неправильном хранении или транспортировке. Недостатком этих способов является их субъективность и то, что оцениваются лишь отдельные параметры безотносительно к их влиянию на работоспособность и долговечность подшипника в конкретных режимах и условиях их работы в изготавливаемом или ремонтируемом изделии. В то же время, при изготовлении подшипников каждый размер и параметр выполняется с определенным полем допуска, поэтому каждый экземпляр подшипника имеет индивидуальное сочетание действительных значений размеров и параметров, причем сформировавшаяся комбинация этих значений может по-разному сказываться на долговечности подшипника в зависимости от условий и режимов его работы. В этой связи долговечность подшипников, даже изготовленных на одном оборудовании из материалов одной плавки и работающих в одинаковых режимах и условиях, различается в десятки раз. Известные способы не учитывают этого, поэтому их достоверность ограничена.

Известны способы контроля состояния подшипников, заключающиеся в измерении интегральных параметров, комплексно характеризующих состояние подшипника в условиях и режимах, соответствующих эксплуатационным. К числу таких параметров относятся вибрационные, тепловые, кинематические, электрические и др. Эти методы обеспечивают возможность объективной оценки фактического состояния подшипника в реальных условиях и режимах его эксплуатации в изготавливаемом или ремонтируемом изделии и, следовательно, ожидаемую долговечность при работе в данном изделии (см. Подмастерьев К.В. Электропараметрические методы комплексного диагностирования опор качения. - М: Машиностроение-1, 2001. - Стр.19-33).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ входного контроля подшипников, заключающийся в том, что подготавливают контролируемый подшипник к сборке узла в соответствие с регламентированной технологическим процессом процедурой, например, промывают и смазывают требуемым количеством смазочного материала заданного состава; устанавливают подшипник на стендовое оборудование, с помощью которого создают условия и режимы его работы в изготавливаемом или ремонтируемом изделии - вращают кольца с заданными частотами и осуществляют требуемый характер нагружения; измеряют диагностический параметр - нормированное интегральное время микроконтактирования в подшипнике K ¯ , по значению которого судят о состоянии контролируемого подшипника (см. Подмастерьев К.В. Электропараметрические методы комплексного диагностирования опор качения. - М.: Машиностроение-1, 2001. - Стр.93-98). Данный способ принят за прототип.

В основу известного способа заложена количественная оценка состояния зон трения деталей подшипника при его работе, в частности, состояния поверхностных и смазочных пленок в зонах трения. При работе подшипника на рабочих поверхностях деталей образуются поверхностные граничные пленки различной природы, между телами качения и кольцами образуется устойчивая пленка смазочного материала, толщина которой непрерывно флуктуирует. Возможны кратковременные местные разрушения пленок в контактах наиболее высоких микронеровностей - микроконтакты. Нормированное интегральное время микроконтактирования в подшипнике K ¯ - это параметр, численно равный отношению суммарной длительности микроконтактирований в подшипнике за некоторое время измерения к значению этого времени. Изменяясь от 0 до 1, параметр K ¯ является статистической оценкой вероятность микроконтактирования в подшипнике.

Ухудшение состояния подшипника, независимо от причины, приводит к увеличению флуктуации толщины пленки, частоты и длительности микроконтактирований и, следовательно, вероятности микроконтактирования и значения параметра K ¯ . С другой стороны, ухудшение состояния граничных и смазочных пленок вызывает рост интенсивности практически всех видов изнашивания подшипника, поскольку при микроконтактировании происходит резкое возрастание местных нормальных и касательных напряжений, возникают микро вспышки температуры. Таким образом, измеренное при реализации известного способа значение параметра K ¯ дает объективную комплексную информацию о фактическом состоянии подшипника на момент контроля, а также исходную информацию для прогнозирования этого состояния для конкретных режимов и условий эксплуатации.

Параметр K ¯ измеряют электрическим методом. В основу метода измерения заложено то, что смазочные материалы и материалы граничных пленок, как правило, обладают высоким удельным электрическим сопротивлением, поэтому уменьшение толщины поверхностных и смазочных пленок, а также микроконтактирования приводят к существенному снижению электрического сопротивления зоны трения. Под микроконтактированием в подшипнике понимается событие, заключающееся в том, что имеет место микроконтактирование хотя бы одного из тел качения одновременно с обоими кольцами, что и фиксируется контролирующей аппаратурой по существенному снижению электрического сопротивления подшипника.

Таким образом, при реализации известного и принятого за прототип способа объективная информация о состоянии подшипника поступает непосредственно из зон трения его деталей в форме электрического сигнала, удобного для дальнейшего преобразования и обработки, при этом получаемая информация характеризует фактическое состояние зон трения при работе подшипника в условиях и режимах, соответствующих эксплуатационным, а значение диагностического параметра характеризует потенциальную долговечность подшипника при его установке в изготавливаемое или ремонтируемое изделие.

Однако, диагностический параметр нормированное интегральное время микроконтактирования, будучи статистической оценкой вероятности микроконтактирования в подшипнике, объективно характеризует состояние подшипника только в условиях смешанной смазки, когда поверхности трения разделены несущим нагрузку в контакте гидродинамическим слоем смазочного материала, обладающего объемными свойствами, и имеют место кратковременные местные разрушения этого слоя в контактах наиболее высоких микронеровностей - микроконтакты. Для этого случая в источнике с описанием прототипа установлены зависимости ожидаемой долговечности подшипника от значения параметра K ¯ .

Смешанная смазка является распространенным видом смазки в подшипнике, однако, не единственным. Возможны ситуации, когда при воспроизводимых в процессе контроля эксплуатационных режимах и условиях в подшипниках данного типоразмера формируется жидкостная смазка, характеризуемая полным разделением рабочих поверхностей устойчивым гидродинамическим слоем смазочного материала. В этом случае независимо от фактического состояния подшипника всегда K ¯ = 0 , и различить подшипники при контроле не представляется возможным. Аналогичная ситуация имеет место, когда при эксплуатационных режимах и условиях смазочные и поверхностные пленки постоянно разрушены, и независимо от состояния подшипника всегда K ¯ = 1 . В указанных режимах известный способ контроля не работоспособен.

Особый случай - это граничная смазка, когда основную нагрузку в зоне трения воспринимает не слой смазочного материала с объемными свойствами, а граничные слои. В основу теории принятого за прототип способа контроля заложено предположение, что разрушение гидродинамической пленки в контакте микронеровностей приводит к электрическому контакту поверхностей, регистрируемому контролирующей аппаратурой, как микроконтактирование, и учитываемому при измерении параметра K ¯ . Именно для этого случая установлена связь параметра с долговечностью подшипника. При граничной же смазке граничные слои могут при работе подшипника как разрушаться и фиксироваться измерительной аппаратурой как микроконтактирование, так и не разрушаться и, соответственно, не учитываться при измерении диагностического параметра K ¯ . Поэтому непосредственная оценка состояния подшипника в данном режиме по параметру нормированное интегральное время микроконтактирования не обеспечивает достоверности контроля.

Таким образом, достоверность известного и принятого за прототип способа входного контроля подшипников ограничена.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении достоверности входного контроля подшипников за счет контроля подшипника по диагностическим параметрам, обеспечивающим получение достоверной количественной информации о его фактическом состоянии при сформировавшемся в нем в процессе контроля виде смазки

Технический результат достигается за счет того, что в известном способе входного контроля подшипников, заключающемся в том, что подготавливают контролируемый подшипник к сборке узла в соответствие с регламентированной технологическим процессом процедурой; устанавливают подшипник на стендовое оборудование, с помощью которого создают условия и режимы его работы в изготавливаемом или ремонтируемом изделии - вращают кольца с заданными частотами и осуществляют требуемый характер нагружения; измеряют диагностический параметр - нормированное интегральное время микроконтактирования в подшипнике K ¯ , по значению которого судят о состоянии контролируемого подшипника, согласно изобретению определяют вид смазки в подшипнике путем сравнения измеренного значения K ¯ с нулем, единицей и со значением параметра Kгр.см, соответствующим переходу к граничной смазке в подшипнике, при этом в случае K ¯ = 0 или K ¯ = 1 дополнительно измеряют среднее значение электрического сопротивления подшипника, по которому судят о состоянии подшипника, а при K г р . с м K ¯ < 1 измеряют нормированное интегральное время целостности поверхностных пленок ( 1 K ¯ ) , а о состоянии подшипника судят по значению относительного коэффициента смазывающей способности Kсм.с, определяемому из выражения:

K с м . с = 1 K ¯ A r q ,

где Ar - номинальная площадь пятна контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом, рассчитываемая по теории Герца;

q - плотность микронеровностей контактирующих поверхностей.

Значение Kгр.см принимают равным 0,95.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления предложенного способа. Устройство включает стендовое оборудование и электронное средство контроля. Стендовое оборудование включает привод 1 выполненный с возможностью установки и крепления контролируемого подшипника 2, устройство нагружения 3, токосъемники 4 и 5, выполненные с возможностью подключения к кольцам контролируемого подшипника 2.

Электронное средство контроля содержит преобразователь сопротивления в напряжение 6, интегратор 7, формирователь импульсов 8, инвертер 9, генератор опорной частоты 10, временные селекторы 11 и 12, счетчики 13 и 14, формирователь стробимпульса15, сравнивающее устройство 16, вычислительное устройство 17 и регистрирующее устройство 18. При этом преобразователь сопротивления в напряжение 6 входами подключен к токосъемникам 4 и 5, а выходом - к интегратору 7 и формирователю импульсов 8, к выходу которого подключены первый вход временного селектора 11 и через инвертер 9 первый вход временного селектора 12, ко вторым входам которых подключен генератор образцовых сигналов 10, а к выходам, соответственно, измерительные входы счетчиков импульсов 13 и 14. Формирователь строб импульсов 15 входом подключен к генератору образцовых сигналов 10, а выходом - к управляющим входам счетчиков импульсов 13 и 14. Регистрирующее устройство 18 подключено к выходу вычислительного устройства 17, ко входам которого подключены выходы интегратора 7, счетчиков импульсов 13 и 14, сравнивающего устройства 16, входом связанного с выходом счетчика импульсов 13.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале подготавливают контролируемый подшипник к сборке узла в соответствие с регламентированной технологическим процессом процедурой. Для каждого изготавливаемого или ремонтируемого изделия процедура подготовки подшипника к сборке узла различна. Обычно промывают подшипник, просушивают и смазывают требуемым количеством смазочного материала заданного состава. Если подшипник поставляется с заложенным в него пластичным смазочным материалом, то эту процедуру не проводят. В отдельных случаях проводят технологическую обкатку подшипника. Для реализации предложенного способа принципиальным является только то, что подготовку контролируемого подшипника к сборке узла осуществляют в соответствии с процедурой, регламентированной технологическим процессом сборки узла изготавливаемого или ремонтируемого изделия.

Затем устанавливают подшипник 2 на стендовое оборудование, с помощью которого создают условия и режимы его работы в изготавливаемом или ремонтируемом изделии - с помощью привода 1 вращают кольца с заданными частотами, а устройством нагружения 3 осуществляют требуемый характер нагружения контролируемого подшипника 2.

Измеряют диагностический параметр - нормированное интегральное время микроконтактирования в подшипнике K ¯ с помощью предложенного устройства следующим образом. Для этого кольца контролируемого подшипника 2 с помощью токосъемников 4 и 5 подключают к преобразователю сопротивления в напряжение 6, на выходе которого формируется сигнал в виде напряжения U(t), пропорционального электрическому сопротивлению R(t) подшипника 2. При микроконтактировании в подшипнике его электрическое сопротивление резко уменьшается, следствием чего является соответствующее изменение напряжения на выходе преобразователя сопротивления в напряжение 6 и формирование прямоугольного импульса с длительностью, равной длительностью микроконтактирования τi на выходе формирователя импульсов 8. Этот импульс открывает временной селектор 11 для прохождения через него от генератора опорной частоты 10 высокочастотных импульсов с периодом Тз на счетчик импульсов 13, который определяет суммарное-число импульсов Nи, пришедших на него за время измерения параметра Ти, задаваемое формирователем стробимпульсов 15. Значение параметра - нормированное интегральное время микроконтактирования K ¯ определяется, как:

K ¯ = N и T з T и = τ i T и .

Таким образом, сигнал вы выходе счетчика импульсов 13 соответствует измеряемому значению параметра K ¯ .

Затем определяют вид смазки в подшипнике путем сравнения измеренного значения K ¯ с нулем, единицей и со значением параметра Kгр.см, соответствующим переходу к граничной смазке в подшипнике. На основании проведенных исследований установлено, что в качестве значения Kгр.см можно принять значение 0,95. Указанные реперные значения параметра заложены в память устройства сравнения 16, которое в зависимости от результатов сравнения формирует на выходе управляющий сигнал, направляемый на вычислительное устройство 17. Возможны четыре варианта результатов сравнения: K ¯ = 0 ; 0 < K ¯ < K г р . с м ; K г р . с м K ¯ < 1 ; K ¯ = 1 . Первый вариант соответствует жидкостной смазке в подшипнике, второй вариант - смешанной смазке, третий - граничной смазке, четвертый - соответствует разрушению граничных пленок.

На основании результатов сравнения вычислительное устройство выбирает, формирует и направляет на регистрирующее устройство 18 диагностический параметр для оценки состояния контролируемого подшипника при сформировавшемся в нем виде смазки.

Если K ¯ = 0 или K ¯ = 1 , то дополнительно измеряют среднее значение электрического сопротивления подшипника, по которому судят о состоянии подшипника. Определение среднего значения электрического сопротивления подшипника осуществляется путем интегрирования сигнала с выхода преобразователя сопротивления в напряжение 6 с помощью интегратора 7, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный среднему электрическому сопротивлению подшипника Rcp:

R c p = 1 T и 0 T и R ( t ) d t ,

При жидкостной смазке ( K ¯ = 0 ) среднее электрическое сопротивление подшипника несет информацию о средней толщине гидродинамической смазочной пленки, разделяющей поверхности трения. Чем больше толщина пленки, тем больше значение Rcp. При этом с ростом толщины пленки возрастает общепринятый в трибологии Х-параметр, однозначно связанный с долговечностью подшипника. При разрушении смазочных и граничных пленок ( K ¯ = 1 ) электрическое сопротивление зоны трения определяется сопротивлением стягивания, которое, в свою очередь, зависит от размеров фактических площадок контакта, непосредственно влияющих на контактные напряжения и на интенсивность изнашивания (см. Свириденок А.И., Мышкин Н.К., Калмыкова Т.Ф., Холодилов О.В. Акустические и электрические методы в триботехнике. - Минск: Наука и техника, 1987; Подмастерьев К.В. Электропараметрические методы комплексного диагностирования опор качения. - М.: Машиностроение-1, 2001. - Стр.38-49; Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 томах / Под общ. Ред. В.В. Клюева. Т.5: В 2 кн. Кн.2. Электрический контроль. М.: Машиностроение, 2006. - Стр.527-536). Таким образом, при указанных видах смазки параметр Rcp дает объективную информацию о фактическом состоянии подшипника при эксплуатационных режимах и условиях и обеспечивает достоверный входной контроль подшипников.

Если K г р . с м K ¯ < 1 (граничная смазка), то измеряют нормированное интегральное время целостности поверхностных пленок ( 1 K ¯ ) , а о состоянии подшипника судят по значению относительного коэффициента смазывающей способности Kсм.с, определяемому из выражения:

K с м . с = 1 K ¯ A r q ,

где Ar - номинальная площадь пятна контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом, рассчитываемая по теории Герца;

q - плотность микронеровностей контактирующих поверхностей.

Нормированное интегральное время целостности поверхностных пленок ( 1 K ¯ ) измеряют следующим образом. Прямоугольные импульсы напряжения с длительностью, равной длительности микроконтактирований τi, с выхода формирователя импульсов 8 инвертируются инвертором 9, на выходе которого, таким образом, формируются импульсы с длительностью, равной длительности пауз между микроконтактированиями τпi. Эти импульсы открывают временной селектор 12 для прохождения через него от генератора опорной частоты 10 высокочастотных импульсов с периодом Тз на счетчик импульсов 14, который определяет суммарное число импульсов Nп, пришедших на него за время измерения параметра Ти, задаваемое формирователем стробимпульсов 15. Таким образом, сигнал на выходе счетчика импульсов 14 соответствует значению 1 K ¯ :

N п T з T и = τ п i T и = T и τ i T и = 1 τ i T и = 1 K ¯ .

Значение Kсм.с определяется расчетным путем вычислительным устройством 17, на вход которого поступает сигнал со значением ( 1 K ¯ ) от счетчика импульсов 14. При этом плотность микронеровностей контактирующих поверхностей q является характеристикой шероховатости рабочих поверхностей деталей подшипника: q = 1 / S m 2 , где Sm - средний шаг неровностей профиля контактирующих поверхностей. Значение номинальной площади контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом Ar рассчитывается по известным зависимостям теории Герца исходя из геометрических размеров деталей подшипника, упругих свойств материалов и нагрузки на подшипник. Для определения Ar, соответственно, для шариковых и роликовых подшипников можно воспользоваться, например, выражениями [Галахов М.А., Бурмистров А.Н. Расчет подшипниковых узлов. - М: Машиностроение, 1988]:

A r = π a b = π n a n b [ 3 F 2 ρ ( 1 η T 2 E T + 1 η K 2 E K ) ] 2 3 ,

A r = 2 b l = 4 F l π ρ ( 1 η T 2 E T + 1 η K 2 E K ) ,

где a и b - размеры полуосей площадки контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом;

l - длина ролика;

F - нагрузка в контакте;

ET(K), ηT(K) - соответственно, модуль упругости и коэффициент Пуассона материалов тела качения (кольца);

Σρ - сумма главных кривизн соприкасающихся поверхностей в начальной точке касания (конструктивный параметр подшипника, определяемый радиусами кривизны рабочих поверхностей тел качения и колец);

na, nb - конструктивные параметры подшипника, определяемые по справочным таблицам или аппроксимационным формулам.

Параметры Ar и q для конкретного типоразмера контролируемых подшипников и условий их нагружения, таким образом, являются константами, определяемыми или внесенными заблаговременно в память вычислительного устройства 17.

Физический смысл предлагаемого для граничной смазки диагностического параметра - относительный коэффициент смазывающей способности Kсм.с - это вероятность предотвращения микроконтактирования защитным граничным слоем смазочного материалас учетом его распределения на трущихся поверхностях и вероятности его существования в произвольный момент времени. Этот параметр изменяется от 0 до 1 и дает объективную информацию о процессах изнашивания, происходящих в зонах трения при граничной смазке, и, таким образом, достоверно характеризует состояние подшипника при его входном контроле.

Если при сравнении в устройстве 16 получен результат 0 < K ¯ < K г р . с м (смешанная смазка), то о состоянии подшипника, как и в прототипе, судят по измеренному значению нормированного интегрального времени констатирования K ¯ . Достоверность входного контроля подшипников при смешанной смазке по данному параметру проиллюстрирована и доказана в источнике, в котором описан прототип.

Таким образом, технический результат достигается заявляемым способом за счет того, что путем сравнения измеренного значения К с нулем, единицей и со значением параметра Kгр.см, соответствующим переходу к граничной смазке в подшипнике, идентифицируют вид смазки, сформировавшийся в контролируемом подшипнике при его контроле в режимах и условиях, имитирующих эксплуатационные в изготавливаемом или ремонтируемом изделии. В зависимости от установленного вида смазки о техническом состоянии подшипника судят по тому диагностическому параметру, который при этом виде смазки несет объективную комплексную информацию о фактическом состоянии подшипника. Следовательно, независимо от вида смазки, формирующегося в контролируемом подшипнике при его контроле, обеспечивается получение объективной и достоверной информации о техническом состоянии подшипника и, следовательно, по сравнению с прототипом достоверность входного контроля возрастает, что подтверждает решение поставленной технической задачи изобретения.

Способ входного контроля подшипников, заключающийся в том, что подготавливают контролируемый подшипник к сборке узла в соответствии с регламентированной технологическим процессом процедурой; устанавливают подшипник на стендовое оборудование, с помощью которого создают условия и режимы его работы в изготавливаемом или ремонтируемом изделии - вращают кольца с заданными частотами и осуществляют требуемый характер нагружения; измеряют диагностический параметр - нормированное интегральное время микроконтактирования в подшипнике K ¯ , по значению которого судят о состоянии контролируемого подшипника, отличающийся тем, что определяют вид смазки в подшипнике путем сравнения измеренного значения K ¯ с нулем, единицей и со значением параметра Kгр.см, соответствующим переходу к граничной смазке в подшипнике, при этом в случае K ¯ = 0 или K ¯ = 1 дополнительно измеряют среднее значение электрического сопротивления подшипника, по которому судят о состоянии подшипника, а при K г р . с м K ¯ < 1 измеряют нормированное интегральное время целостности поверхностных пленок ( 1 K ¯ ) , и о состоянии подшипника судят по значению относительного коэффициента смазывающей способности Kсм.с, определяемому из выражения: K с м . с = 1 K ¯ A r q , где Ar - номинальная площадь пятна контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом, рассчитываемая по теории Герца; q - плотность микронеровностей контактирующих поверхностей.



 

Похожие патенты:

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 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 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 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.

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 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.

Изобретение относится к модулю подшипника, который представляет собой стационарный сменный конструктивный блок для установки в подшипниках вала, особенно электрической машины. Модуль содержит несущий элемент (4), подшипниковое устройство (5), которое закреплено на несущем элементе (4), для установки с возможностью вращения вала. Модуль (1) подшипника дополнительно включает в себя сенсорное устройство (8-11), которое также закреплено на несущем элементе (4), для регистрации физического параметра подшипникового устройства (5) и интерфейсное устройство, с помощью которого сенсорный сигнал сенсорного устройства может передаваться от модуля (1) подшипника вовне. Сенсорное устройство (8-15) содержит несколько датчиков различных типов, в частности первый датчик для регистрации временной длительности разряда в подшипниковом устройстве (5) и вторым датчиком для термического контроля подшипника. Технический результат: создание надежно контролируемого подшипникового узла, который кроме того может монтироваться без высоких затрат. 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способу выявления структурного дефекта в механическом узле, содержащем вращающийся элемент. Способ включает этап предварительного анализа для определения характеристической частоты появления дефекта за один оборот вращения указанного элемента, а также следующие повторяющиеся этапы: измерение мгновенной скорости вращения вращающегося элемента; угловую дискретизацию указанного измерения с получением дискретизированного сигнала, характеризующего мгновенную скорость вращения указанного элемента; пространственный гармонический анализ дискретизированного сигнала с получением спектра мгновенной скорости вращения указанного элемента; контроль амплитуды спектра для характеристической частоты, чтобы на основании указанной амплитуды выявить появление соответствующего дефекта. Технический результат заключается в упрощении средств измерений. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения состояния подшипника электрической машины. Способ заключается в том, что посредством сенсорного блока (20) определяют измеренное значение (21). Измеренное значение передают на блок (22) моделирования. Посредством блока (22) моделирования определяют результирующее значение (23), причем результирующее значение представляет собой, в частности, значение тока подшипника или значение, зависимое от тока подшипника. Результирующее значение (23) передают на блок (24) оценки, посредством которого результирующее значение (23) обрабатывают таким образом, что определяют значение состояния подшипника. При этом значения (25, 27) состояния подшипника или значения, зависимые от значений состояния подшипника, сохраняют вместе со значением (31) состояния выпрямителя (1) тока. Также заявлена измерительная система, реализующая указанный способ. Технический результат заключается в возможности моделировать ток или электрическую нагрузку подшипника. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится, в общем, к прогнозирующему техническому обслуживанию роликовых подшипников, в частности к ориентированному на техническое обслуживание мониторингу на основе состояния роликовых подшипников в сервомоторах, работающих на произвольно переменной низкой скорости и с (циклическими) реверсированиями движения, к примеру в сервомоторах, используемых в разливочных машинах или распределительном оборудовании упаковочных линий, выполненных с возможностью формировать запечатанные упаковки, содержащие продукты питания. Заявленная группа изобретений относится к способам прогнозирования дефектов в роликовом подшипнике и к системе обработки цифровых сигналов, запрограммированной так, чтобы реализовывать способ. При этом способ прогнозирования дефектов в роликовом подшипнике, в котором роликовый подшипник включает в себя внутренние и внешние кольца и тела качения, распределенные равномерно под углом между ними, содержит: обработку (в DSP-системе 8) позиционного сигнала (x(t)), указывающего относительную угловую позицию внутреннего кольца относительно внешних колец, и сигнала (y(t)) вибрации (посредством акселерометра 7), указывающего связанные со скоростью вибрации в роликовом подшипнике, так что они соответствуют либо угловому смещению тел качения, равному целому числу угловых промежутков между смежными телами качения, либо целому числу полных оборотов внутреннего кольца относительно внешнего кольца; пространственную дискретизацию (в аналого-цифровой плате 9 сбора данных) обработанного сигнала (y(t)) вибрации на основе обработанного позиционного сигнала (x(t)); и прогнозирование дефектов в роликовом подшипнике на основе пространственно дискретизированного сигнала (y(t)) вибрации. Технический результат заключается в предоставлении технологии, которая дает возможность применения расчетного отслеживания по порядкам также к сервомоторам, которые работают на произвольно переменной низкой скорости вращения, подвержены циклическим реверсированиям движения и выполняют приблизительно один оборот вала в расчете на цикл, к примеру к сервомоторам, используемым в области техники упаковки продуктов питания, чтобы удовлетворительно прогнозировать дефекты роликовых подшипников сервомотора, тем самым давая возможность повышения эффективности текущих программ технического обслуживания машин, а также уменьшая эксплуатационные затраты и затраты на техническое обслуживание. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 17 ил.
Наверх