Устройство для контроля дефектов поверхностей трения подшипника скольжения Советский патент 1987 года по МПК G01M13/04 

11343265

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано в подшипниковой и других отраслях промышленности, в частности для конт- роля технического состояния подшипников скольжения.

Целью изобретения является повьш1е- ние точности и достоверности контроля путем локализации дефектов поверх- 10 ностей трения подшипников скольжения. На фиг.1 показана схема устройства; на фиг.2 - развертка наружной поверхности пьезокерамической втулки с расположением электродов; на фиг.З- 15 9, который через фазовращающее устДля локализации дефектов поверхностей трения по периметру подшипник скольжения включают второй генератор

подшипник скольжения и пьезокерами- ческая втулка с секционными электродами для локализации контакта, поперечное сечение; на фиг.А - то же,с кольцевым электродом для съема инфор- мативного сигнала.

Устройство содержит приводной вал 1 для установки подшипника 2 скольжения, вибропреобразователь 3, выполненный в виде пьезокерамической цилинд- рической втулки с радиальной поляризацией, тонкостенный вкладьш 4 подшипника, кольцевой электрод 5, нанесенный на наружной поверхности втулки 3, секционные электроды 6, число которых равно четырем, расположенные по про- тивоположньм сторонам кольцевого электрода 5, общий электрод 7, подключенные к секционным электродам 6 фазовращающее устройство 8 и второй генератор 9. подключенные к кольцевому электроду 5 противопомеховый i фильтр 10, пропускающий сигналы с частотой, равной частоте генератора 11, и регистрирующая аппаратура 12, а также вибровозбудитель 13, подключенный к первому генератору 11 и установленный на торце приводного вала 1 . . Устройство работает следующим образом.

Привод вращает приводной вал 1, на котором установлен контролируемый подшипник 2. Вибровозбудитель 13, при прикрепленный к торцу вала 1, при по- мощи первого генератора 11 создает высокочастотный акустический поток, проходяшдй через контролируемый подшипник и модулируемый зоной контакта скольжения.

При наличии дефектов поверхностей трения вала 1 и вкладьша 4 высокочас

тотный акустический сигнал, пройдя подшипник, изменяет свою амплитуду

9, который через фазовращающее устпо сравнению с высокочастотным сигналом, прошедшим бездефектный подшипник. Изменившийся сигнал снимается вибропреобразователем 3 посредством кольцевого электрода 5 и подается через противопомеховый фильтр 10 на регистрирующую аппаратуру 12. По зарегистрированному сигналу производят общую оценку технического состояния подшипника скольжения.

Для локализации дефектов поверхностей трения по периметру подшипника скольжения включают второй генератор

5

0

0

0 55

ройство 8 сигнала подает низкочастотный сигнал (20-60 кГц) на секционные электроды 6 пьезокерамической втулки

3,внутри которой размещен тонкостенный вкладьш 4 подшипника.

Фазовращающее устройство 8 низкочастотного сигнала подает сигнал на секционные электроды 5 со смещением фаз на /2, вследствие чего противоположные секционные электроды под действием поданного напряжения сигнала вызывают изгибную деформацию и изменение формы втулки 3 и вкладьш1а

4.Суперпозиция изгибных стоящих волн в кольцевом преобразователе вызывает изгибные колебания кольца (в его плоскости) в виде бегущей волны с частотой вращения, равной Я,, Это приводит к локализации контакта поверхностей вкладыш-вал в одной зоне контакта, состояние которого (наличие дефектов, шероховатость поверхности и т.д.) модулирует высокочастотный акустический поток, создаваемый вибровозбуди0 телем 13. Смодулированный высокочастотный сигнал акустического потока с помощью вибропреобразователя 3 подается на фильтр 10 и далее на регистрирующую аппаратуру 12. Зарегистрированный сигнал позволяет произвести оценку состояния дефектности поверхностей трения в моментной зоне контакта. Под действием бегущей волны зона контакта вкладьш1-вал меняет свое местоположение, тем самым позволяя проконтролировать наличие дефектов по всему периметру подшипника, производя, таким образом, выделение отдельных дефектов подшипника.

5

Устройство позволяет произвести оценку состояния дефектности поверхностей трения как при вращении вала, так и в статике.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность и достоверность контроля за счет локализации дефектов поверхностей трения подшипников скольжения.

Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов поверхностей трения подшипника скольжения, содержащее приводной вал для установки подшипника скольжения, вибропреобразователь, вибровозбудитель на торце приводного вала, и регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля путем локализации дефектов

поверхностеи трения подшипника сколь- 20 му генератору.

женин, оно снабжено вторым генератором, фазовращающим устройством, про- тивопомеховым фильтром, а вибропреобразователь.выполнен в виде пьезо- керамической цилиндрической втулки, внутри которой и соосно установлен тонкостенный вкладьшг подшипника, на наружной поверхности втулки по ее

периметру нанесены кольцевой электрод и четыре секционных электрода, равномерно расположенные по окружности кольцевого электрода, а на внутренней поверхности расположен общий

электрод, при этом кольцевой электрод подключен через противопомеховый фильтр к регистрирующей аппаратуре, а секционные электроды подключены через фазовращающее устройство к второ

Устройство относится к области машиностроения и может быть использовано в подшипниковой и других отраслях промьшшенности, Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля путем локализации дефектов поверхностей трения подшипников скольжения. Устройство состоит из приводного вала для подшипника скольжения, вибропреобразователя, выполненного в виде пьезокерамической цилиндрической втулки с секционными, кольцевым и общим электродами, контролируемого тонкостенного вкладьш1а подшипника скольжения, фазовращающего устройства, первого и второго генераторов, противопомехового фильтра, регистрирующей аппаратуры и вибровозбудителя . Контроль осуществляют путем деформации тонкостенного вкладьш1а вибропреобразователем - пьезокерамической цилиндрической втулкой - по принципу бегущей волны с использованием для ко нтроля дефектов поверхностей трения высокочастотного акустического потока, создаваемого вибровозбудителем. Устройство позволяет произвести контроль как при вращающемся, так и при неподвижном валах. 4 нп. (А (Л 05 ел

6 5 6

UaCOsXt

Фиг. Ц

(РигЗ

Редактор С, Патрушева

Составитель В. Пучинский

Техред М.ДидыкКорректор С. Черни

Закая А801/42Тираж 776Подписное

ВНИНПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Ироичнодственно-полиграфическое предпринтие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4