Способ контроля шарикоподшипников Советский патент 1986 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано преимущественно для конт- роля шарикоподшипников.

Цель изобретения - повышение точ- ности контроля каждого шарикоподшипника в собранном двигателе.

На фиг.1 дана функциональная схема устройства для осуществления спо- сйба; на фиг. 2 - втхеменные диаграммы сигналов на выходах функциональных элементов.

Устройство содержит следующие функциональные элементы. Испытуемый электродвигатель 1 обращенного исполнения с шаршсоподш1Я1Никами 2 установлен на вибростенде 3. Последний состоит из вибродатчика 4 и вибратора 5, который подключен к выходу генератора 6 синусо идального напряжения. Вибродатчик 4 соединен с входам1н фазометра 7, вольтметра 8 переменного тока и компаратора 9. Последний имеет прямой и инверсный выходы. Второй вход компаратора 9 подключен к задатчику 10 уровня. Источник 11 света и последовательно соединенный фотодиод 12, усипитель 13, компаратор

14образуют цепь для измерения частоты вращения сепаратора. Источник

15света, фотодиод 16, усилитель 17, компаратор 18 образуют цепь для измерения частоты вращения ротора. Выход компаратора 14 через ключ 19 подключен к входу частотомера 20, выход компаратора 18 через ключ 21 соединён с делителем 22 частоты, а выход делителя частоты подключен к входу

fg частотомера 20, предназначенному для измерения;периода. Частотомер 20 включен в режим измерения отношения двух частот. Управляющие входы ключей 19 и 21 связаны с выходами компаратора 9 через переключатель 23.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: сигнал с вибродатчика напряжение и. на выходе

задатчика

10J сигнал и на выходе компаратораj импульсы Ц, и на выходе соответствующих компараторов в каналах измерения частоты вращения ротора и сепаратора. I . ,

Предлагаемый способ осуществляется с помощью указанного устройства следующим образом.

Испытуемый электродвигатель 1 устанавливается на вибростенде 3 и разгоняется до рабочих оборотов. На

5

0

стоянному уровню и и положения реключателя 23 сигнал на выходе

вибратор 5 вибростенда 3 от генератора 6 переменногЬ напряжения подается сигнал. Вибратор 5 задает электродвигателю осевые гармонические колебания, которые преобразовываются в напряжение вибродатчиком 4. Вольтметром 8 измеряют амплитуду колебаний и, изменяя частоту генератора 6, находят резонансную частоту. Затем задают уровень задатчиком 10, при котором необходимо провести измерение кинематических параметров шарикоподшипников.

Сигнал о виброперемещении статора испытуемого электродвигателя в компараторе 9 сравнивается с постоянным уровнем, поступающим от задатчика 10. Задаваемый уровень соответствует требуемой осевой нагрузке на шарикоподшипник. В зависимости от отношения амплитуды сигнала к попё-23

длится большую или меньшую часть пе- риода сигнала вибрации. Поскольку сигнал о виброперемещении статора на резонансной частоте однозначно связан с усилиями, возникающими при динамическом нагружении шарикоподшип- НИКОВ, то компаратор 9 вьфабатьшает сигнал Нагрузка на шарикоподшипник больше (меньше) заданной, который замыкает ключи 19 и 21.

При вращении ротора и сепараторов шарикоподшипников нанесенные на них метки модулируют отража1емый световой поток, которьй воспринима-;

ется фотодиодами 12 и 16. Сигналы с фотодиодов усиливаются в усилителях 13 и 17, а затем компараторы 14 и 18 придают сигналам прямоугольную форму.

Импульсы с частотой вращения сепаратора через ключ 19 поступают на вход f, частотомера 20, а импульсы с . частотой вращения ротора через ключ 21 - на делитель 22 частоты, которьй на каждые 10 входных импульсов выдает 1 импульс. Частотомер 20 в режиме отношения частот f /fj подсчитывает число импульсов, поступающих на вход f за время, равное периоду следования импульсов, поступающих на вход f-a

5 Таким образом, частотомер за один цикл измерения подсчитывает число импульсов, прошедших через ключ 19 за время, в течение которого через

0

5

0

5

0

ключ 21 проходит 10 импульсов с частотой вращения ротора эл ектродвига- теля. Ввиду того, что ключи 19 и 21 работают синхронно, то полученное число пропорционально отношению час- тоты вращения сепаратора , к частоте вращения ротора, т.е. кинематическому коэффициенту шарикоподшипника при на- гружении его дополнительной силой.,

Изменяя задатчиком 10 уровень ерабатывания компаратора, строят зависимость кинематического коэффициен:та от нагрузки сначала для одного шарикоподшипника, а здтем, после переустановки электродвигателя - для другого ша рикоподшипншса. Различие полученных характеристик свидетельствует о неидентичности шарикоподшипников, установленных в электродвигателе. Неидентйчность йарико- подшипников является причиной неравномерного износа, несимметрии реакций на внешние возмущения, что особенно недопустимо в прецизионных электродвигателях- гиромоторах.

Формула изобретения

Способ контроля шарикоподшипников электродвигателя, заключающийся в ТОМ, что создают вынужденные осевые колебания ротора электродвигателя, измеряют отношение частоты вращения сепаратора каждого шарикоподшипника к частоте вращения ротора, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения точности контроля кал1Дого шарикоподшипника в собранном электродвигателе, отношение частоты вра- щения сепаратора каждого шаршсопод- i шипника к частоте вращения ротора измеряют в интервалы времени, в которые мгновенные значения сигнала вибрации превьш1ают заданный уровень требуемой осевой нагрузки на шарикоподшипник .

Изобретение относится к области диагностики состояния деталей машин и позволяет повысить точность контроля каждого шарикоподшипника в собранном двигателе. Создают вынужденные осевые колебания ротор.а электродвигателя, а в те интервалы времени, когда мгновенные значения сигнала вибрации превьшают заданный уровень требуемой осевой нагрузки на подшипник, измеряют отношение частоты вра- шения сепаратора каждого шарикоподшипника к частоте вращения ротора. Измеренное таким образом отношение позволяет судить о состоянии подшипника. 2 ил. i (Л 4 vj

фиг. 7

U8uS.

фиг. 2

Редактор С.Лисина

Составитель Н.Платонов

Техред H.BoHKajTjOv Корректор В.Синицкая

Заказ 4116/41 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и рткрытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4