Способ контроля качества подшипниковых узлов Советский патент 1987 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля качества изготовления и сборки нод- пшпниковых узлов.

Целью изобретения является уменыне- ние, трудоемкости и новышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства при помощи которой реализуется способ; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 у механическая часть функциона.чьной схемы; на фиг. 3 - диаграммы соответствующих параметров отдельных узлов функциональной схемы, где 11 - сигнал крутильных колебаний подшипникового узла с частотой до момента трогания ротора, / - момент инерции колебательной системы, U-i- демодулированный сигнал.

Устройство содержит основание 1, торсионный вал 2, одним концом жестко скрепленный с основанием 1, плапщайбу 3, выполненную па другом конце торсионного вала 2 и предназначенную для закрепления исследуемого подшипникового узла 4, ротор 5 которого установлен на газодинамических подщипниках 6 (второй не показан). Кроме того, устройство содержит датчик 7 и вибратор 8 крутильных колебаний торсионного вала 2, усилитель 9, через который датчик 7 соединен с вибратором 8 положительной обратной связью, а также электронный ключ 10, подключенный на другом входе усилителя 9, генератор 11 электрических колебаний, подключенный одним выходом к вибратору 8, а другим - к ключу 10, и демодулятор 12 высокочастотных колебаний, подключенный на втором выходе усилителя 9.

Способ реализируется следующим образом.

При помощи генератора 11 электрических колебаний, подключенного к вибратору 8, создают крутильные колебания торсионного вала 2.

Режим крутильных колебаний создают такой, чтобы ротор 5 не проскальзывал относительно корпуса исследуемого подщипнико- вого узла 4, т. е. выполняется условие

,Ги

где /Vbp - момент силы сухого трения в газодинамических подщипниках 6; / - момент инерции ротора вокруг

оси вращения; A,W - амплитуда и частота крутильных

колебаний.

При этом за время одного полупериода крутильных колебаний ротор 5 вместе с корпусом и планщайбой 3 поворачивается ка определенный угол ф в пространстве. Во время другого полупериода крутильных колебаний при помощи датчика 7, вибратора 8 и усилителя 9, соединенных положительной обратной связью, а также электронного ключа 10 создают дополнительные резонансные крутильные колебания на частоте, при которой ротор 5 проскальзывает относительно корпуса, т. е.

M f ilAiWl,

гдеЛ2, /2- амплитуда и частота в &ысоко- частотных крутильных колебаний.

В связи с этим колебательная система 0 торсионный вал 2 - планщайба 3 - корпус 4 вернется в исходное положение, а ротор 5 остается в повернутом состоянии. Поэтому поверхности газодинамических под- щипников контактируют между собой в ин- 5 тервале угла ф, модулируя тем самым высокочастотные резонансные крутильные колебания.

За другой период крутильных колебаний весь процесс повторяется, но только в другом угловом интервале газодинамических 0 опор б, и т. д. (ротор 5 как бы осуществляет вращение относительно корпуса).

При помощи демодулятора 12 демодулируют высокочастотные колебания и по отдельным составляющим этого сигнала судят о неровностях поверхностей газодинамических подщипников 6. Для этого необходимо иметь тарировочпые характеристики - эталонный спектр.

Пример. Исследовался малогабаритный двигатель с газодинамическими подшипниками.

Частота крутильных колебаний, создаваемых при помощи генератора, составляла 20 Гц. Частота крутильных колебаний, создаваемых при помощи усилителя датчика и вибратора, составляла 1500 Гц. В качестве 5 датчика и вибратора крутильных колебаний использовались отдельные обмотки шагового двигателя ШДА- ФК.

Частота трогания ротора составляла примерно 110 Гц. В качестве демодулятора использовался фильтр высших частот и анали- 0 затор спектра с самописцем типа «Брюл и Къеро.

Было установлено, что в спектре демоду- лированного сигнала осуществляют составляющие 130, 175, 257, 360 Гц.

Способ контроля качества подшипниковых узлов уменьшает трудоемкость работы и повыщает точность измерения при исследовании дефектов газодинамических подщипников.

0

5

50

Формула изобретения

Способ контроля качества подщипнико- вых узлов, заключающийся в создании вь1- нужденпых крутильных колебаний подшипникового узла, содержащего ротор и статор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения точности измерения, один нолупериод колебаний производят с частотой, при которой положение

ротора и статора неизменно, а второй - с частотой, при которой происходит поворот ротора относительно статора, демодулируют

колебания узла при втором полупериоде и по составляющим демодулированного спгнала определяют качество подшипникового узла.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для контроля качества изготовления и сборки подшипниковых узлов. Целью изобретения является уменьшение трудоемкости и повышение точности измерения. Способ основан на определении момента сопротивления вращению путем создания по оси вращения исследуемому подшипниковому узлу крутильных колебаний на постоянной частоте. В процессе измерения крутильные колебания создают на частоте до момента трогания ротора узла. В один из полупериодов этих колебаний на частоте после трогания ротора создают дополнительные крутильные колебания. Демодулируют крутильные колебания на второй частоте, и по величине и характеру отдельных составляющих демодулиро- ванных колебаний судят о неровностях поверхностей газодинамических подшипников. Для этого необходимо иметь тарировочные характеристики - эталонный спектр. 3 ил. со 1чЭ СО 00 со

.f

BuffA

cpue.Z

i 2

f

Состааите,-|Ь В. Пучине кий

Техред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Тираж 776

Подписное

ВПИИПИ Государстненного комитета СС С .Р по делам изобретений и открытий

I 13035, jMocKBa, Ж- -35, Рауикжая наб., д. 4/5 П|)оизвод(;тве11Н()-:1о.тиграфическос пред1)иятис, г. Ужгород, y. i. Проектная, 4

Корректор А

Подписное