Способ определения перекосов колец подшипника качения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (51)М. Кл.з (22) Заявлено 31,0778 (21) 2650571/25-27

l с присоединением заявки ¹

G 01 М 13/04

Государственны и комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300980, Бюллетень № 36 (5З) УДК 658. 502.

° 0127(088.8) Дата опубликован и я описания 30.09,80

I (72) Автор изобретения

В. В. Никитин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕКОСОВ КОЛЕЦ

ПОДЛИПНИКА КАЧЕНИЯ

На фиг. 1 изображен контролируе мый подшипник с нанесенными на его кольца и сепаратор одноименными точками; на (фйг. 2 и 3 - графики измерений при испытании подшипника; на фиг. 4 — тарировочный график.

Испытуемый двигатель устанавливают на измерительную головку моментомера таким образом, чтобы ось вращения подшипников, несущих ротор, совпадала с ее осью чувствительности, которая расположена вертикально.

При наличии перекосов колец момент сопротивления вращению подшипника изменяется периодически с частотой, равной количеству оборотов внутреннего кольца, при котором одноименные точки, расположенные на наружном кольце сепаратора и внутреннем кольце, вновь совместятся, т. е. с частотой совпадения одноименных точек расположенных на одной линии на кольцах и сепараторе.

Иоментомер работает по принципу электрической пружины.

Величина угла поворота оси чувствительности измерительной головки, пропорциональная прилагаемому моменту, снимается с помощью электрического датчика угла (ду), сигнал с

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к контролю подшипниковых узлов.

Известен способ определения перекосов колец подшипника качения, включающий измерение момента сопротивления вращению при вращении контролируемого подшипника с постоянной скоростью или на "выбеге" f1) .

Однако способ требует вйсокой квалификации оператора и больших тру-. дозатрат для реализации его в производстве, так как предварительно необходимо произвести эталонирование кривой, соответствующей перекосам !5 колец.

Цель изобретения — повышение точ-. ности контроля. указанная цель достигается.тем, что замеряют амплитуду гармоничес- 2п кой составляющей момента с частотой равной количеству оборотов подвижного кольца, при котором происходит совпадение одноименных точек, расположенных на кольцах и сепараторе, по- 5 лученную величину амплитуды сравнивают с амплитудой тарировочного графика и по тарировочному графику определяют величину перекосов колец подшипника. 30

: 4-": н м ° . Мд}М .. АМИТ »

767601.которого усиливается и подается на датчик момента (ДИ), установленный на той же оси чувствительности, который стабилизирует ее s положении, пропорциональном приложенному внеш-нему моменту. Индикация момента производится по току в цепи датчика момента, проградуированному в гсм, визуально или с помощью самописца.

Малые постоянные обороты ротора (оптимально 10 — 15 об/мин) испытуемого электродвигателя достигаются регулировкой питающего напряжения, подаваемого на сепаратор, в несколь ко раз ниже рабочего, через коллЕктор измерительной головки манометра, В случае, если испытуемый электродвигатель имеет массивный ротор, то

"измерения можно проводить на "выбеге" ротора. Для этого на статор электродвигателя подается питание и ротор разгоняется до 50 об/мин.Затем ,питание двигателя отключается"й на выбеге ротора проводят измерение.

При отсутствии перекосов колец подшипника момент сопротивления вращению изменяется незначительно и характер записи представляет собой незначительную по амплитуде (1 гсм) и хаотическую по частоте полосу, смысл которой в данном случае не рассматривается (см. Фиг. 2).

При наличии перекосов беговых дорожек колец подшипникового узла в момент сопротивления вращению начинает изменяться периодически (см. фиг. 3) с частотой, равной количеству оборотов внутреннего кольца, при котором одноименные точки, расположенные на наружном кольце сепара,тора и внутреннем кольце, совмеща.ются. Амплитуда указанного измене,ННН момента сопротивдения доходит до нескольких гсм.

Соо«тношения частот вращения. внутреннего или наружного кольца и сепаратора зависят от конструкции подшипника. На фиг. 3 приведена запись

„ изменения момента сопрбтивления при наличии перекосов колец для конкретного случая (Ш/и C106077IOT с вращающимся внутренним кольцом). Один оборот сепаратора данного подшипника равен примерно 2,9 оборотам внутреннего кольца. Количество оборотов сепаратора, необходимых для каждого совмещения точек, расположенных на наружном.кольце, сепараторе -и-внутрен нем кольце, равно 8, т. е. количество оборотов внутреннего кольца, необходимых для того, чтобы в процессе вращения подшипника каждый раз — совмещались одноименные точки на кольцах и сепараторе, равно: 8 х 2,9к

23 оборота.

Способ для конкретного двигателя осуществляется следующим образом.

В качестве источника питания для испытуемого двигателя применен понижающий трансформатор 220/10 В с плавной регулировкой выходного напряжения потенциометрами одновременно по Фазам от 0 до 10 В, которое обеспечивает ток в фазе от 0 до 0,5 A и . вращение ротора с постоянными оборотами в пределах 10 — 15 об/мин.

В качестве измерителя Момента сопротивления в подшипниковых узлах применен моментомер И 100 с чувствительностью не хуже 0,06 гсм, позволяющий измерить величины моментов

" в диапазоне 0 - 10,0 гсм и более. Иоментомер состоит иэ измерительной

15 головки с вертикальной измерительной осью, установленной на газостатической опоре и несущей платформы для закрепления двигателя, на ней же установлены роторы Ду и ДМ, а также

2() коллектор для подачи напряжения на испытуемый двигатель ; пульта управI ления с усилителем напряжения, снимаемого с Ду, пропорционального углу поворота измерительной оси и по25

Пульт позволяет снимать показания визуально и с записью на самописец, В качестве самопишущего прибора применен самописец Н-39, включенный в цепь ДМ и позволяющий производить запись изменения момента сопротив- . ления с чувствительностью не хуже

0,1 гсм.

Проверку электродвигателя на наличие перекосов колец подшипников производят следующим образом.

Испытуемый двигатель устанавливают на платформу измерительной головки моментомера, при этом ось вращения подшипников, несущих ротор

40 двигателя, располагают вертикально, совместив ее по направлению с измерительной осью моментомера. Регулировкой напряжения, питающего испытуемый двигатель, добиваются постоянных обо45 рэтов его ротора со скоростью 10—

15 об/мин. Производят измерение момента сопротивления подшипникового узла электродвигателя с одновременной записью моментов с помощью самописца на диаграммную лен.Туi

Проверку ведут с установкой испытуемого двигателя с упором на один, а затем второй контролируемый подшипник. Наличие изменения момента сопротивдения подшипника с частотой совмещения одноименных точек на коль» цах и сепараторе (см. Фиг. 3), свидетельствует о наличии перекосов колец подшипника. Амплитуду иэмене60 ния момента сопротивления вращению, пропорциональную величине перекоса колец, сравнивают с амплитудой тарировочного графика, соответствующего наличию перекосов колец подшипника.

767601

Принцип построения тарировочного графика, устанавливающего зависимость амплитуды изменения момента сопротивления вращению подшипника с частотой совмещения одноименных точек на кольцах и сепараторе от величины перекоса колец, заключается в следующем.

Собирают модель электродвигателя с подшипниковыми узлами того же типа, что и контролируемые подшипники. В модели электродвигателя предусмотрен узел, позволяющий создать угловые перекосы наружного кольца относительно внутреннего. Выставляя последовательно наружное кольцо с различной величиной перекоса, производят измерение амплитуды изменения момента сопротивления подшипника, .т. е, для каждой величины угла перекоса наружного кольца замеряется своя амплитуда изменения момента сопротивления подшипника. Получив таким образом несколько (не менее 5) измерений амплитуды момента сопротивления пбдшипника, соответствующих .различным перекосам наружного кольца, строят тарировочный график (см. фиг. 1).

Для каждого типа подшипника собирается своя модель электродвигателя и строится свой тарировочный, график.

Замерив у контролируемого на наличие перекосов колец подшипника электродвигателя амплитуду изменения момента сопротивления подшипника с частотой совмещения одноименных точек на кольцах и сепараторе, по тарировочному графику находят величину перекоса колец.

Формула изобретения

Способ определения перекосов колец подшипника качения, включающий измерение момента сопротивления вращению при вращении контролируемого подшипника с постоянной скоростью или на "выбеге", о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, замеряют амплитуду гармонической составляющей момента с частотой равной количеству оборотов подвижного кольца, при кото20 ром происходит совпадение одноименных точек, расположенных на кольцах и сепараторе, полученную величину амплитуды сравнивают с амплитудой тарировочного графика и по тарировоч25 ному графику определяют величину перекосов колец подшипника.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Ковалев M. П. и др. Динамическое и статическое уравновешивание гироскопических устройств. "Машиностроение", 1965, с ° 64-68 (прототип).

767601

Ф

Ъ

М

% О )

Обороте

Ъ

° ф (%. cb . ос

Ф «w

1 ч-

050рО рот бра

Ъ а

% о Иф „>4

П у чф с ь с ф

ЕКр и еее9

,сна (раин}

Величина- иерекосо-авеле

ФиеЯ

Составитель Л. Иванова

Редактор Н. Шильникова Техред A°, Ач

Корректор Н. Пожо

ЮЮВ «\

Эакаэ 7002/16 Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретенйй и открытий

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

" ФЬ Ю Ю

Подписное

Филиал П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4