Устройство для контроля состояния подшипников Советский патент 1988 года по МПК G01M13/04 

со o

5

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле сборочных узлов, в частности подшипников (П) качения. Цель - обеспечение независимого контроля качества П качения, смонтированных в обшем корпусе и имеюш,их гальванические связи между подвижными и неподвижными кольцами соответственно. Устройство содержит генератор 6 переменного тока с установленным на его выходе термозависимым делителем напряжения, образованным темп ратурно-зависимым 8 и постоянным 9 резисторами. Через токосъемник 7 и вал 3 к внутреннему кольцу 2 контролируемого П 1, а через корпус 5 - к внешнему кольцу 4 подводится переменное напряжение. Качество П 1 определяется по величине протекающего по нему тока, который измеряется с помощью двух трансформаторов (Т) 10, 11, размещенных по обе стороны от контролируемого П 1. Магнитопроводы 12, 13 обоих Т соосны с валом 3. Вал является первичной обмоткой каждого Т 10, 11. Вторичные обмотки 15, 14 соединены последовательно, и их выводы подключены к входам регистратора 16. Для установки Т 10 и 11 на вал 3 без разборки узлов магнитопроводы 12. 13 Т 10, 11 выполнены в виде полуколец. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. § (О

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано ири неразрушающем контроле сборочных узлов, в частности подшипников качения.

Цель изобретения - обеспечение независимого контроля качества подшипников качения, смонтированных в общем корпусе и имеющих гальванические связи между внещними и внутренними кольцами соответственно.

На фиг. 1 показана схема устройства для контроля состояния подшипников качения; на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема устройства; на фиг. 3 - вариант выполнения трансформатора.

Устройство содержит контролируемый подшипник 1 качения, внутреннее кольцо 2 которого закреплено на валу 3, а внешнее кольцо 4 - в корпусе 5, генератор 6 переменного тока одним своим выводом соединен . с валом 3 через токосъемник 7, а другим - с корпусом 5 через температурно-зависимый резистор 8, размещенный в непосредственной близости от внешнего кольца 4 контролируемого подшипника 1 и имеюший с ним одинаковый температурный режим, между корпусом 5 и токосъемником 7 включен постоянный резистор 9, образующий совместно с температурно-зависимым резистором 8 термозависимый делитель напряжения, первый 10 и второй 11 трансформаторы размещены по обе стороны от контролируемого подшипника 1, их магнитопроводы 12 и 13 соосны с валом 3, который выполняет роль первичной обмотки каждого из трансформаторов 10 и 11, вторичные обмотки 14 и 15 трансформаторов включены встречно-последовательно и их выводы подсоединены к регистратору 16.

Каждый трансформатор 10 (11) содержит магнитопровод 12 (13), выполненный в виде полуколец из феррита или другого магнитомягкого материала, на одном из которых намотана вторичная обмотка 14 (15), скоба 17, являющаяся одновременно электростатическим экраном, сжимает полукольца магнитопровода 12 (13) в единый магнитопровод с помощью резьбового зажима 18.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение заданной частоты и амплитуды от генератора 6 переменного тока через токосъемник 7 и температурно-зависимый резистор 8 подводится к внутреннему 2 и внешнему 4 кольцам контролируемого подшипника 1 качения. Такое же напряжение подводится и к другим элементам, электрически подключенным между валом 3 и корпусом 5. В соответствии с эквивалентной схемой устройства токи, протекающие по валу 3 левее и правее контролируемого подшипника 1, т. е. по первичным обмоткам первого 10 и второго 11 трансформаторов, равны

; i;o , Уо - ;

0 i n /, «

2„

где UO - напряжение между валом 3 и корпусом 5;

Zo-комплексное сопротивление контролируемого подшипника 1; 2л - комплексное сопротивление неконтролируемых цепей, включенных между валом 3 и корпусом 5, так что для электродвижущих сил, наведенных на вторичных обмотках трансформаторов 10 и 11, можно соответственно записать

,)LrtUo(- + );

ji LnUo4-,

L.n

где L-индуктивность первичной обмотки

каждого трансформатора; п - коэффициент трансформации, равный числу витков во вторичной обмотке;

ы- рабочая частота генератора 6 переменного тока. Разность, электродвижущих сил, подводимая .к входам регистратора, 16

Е Е -E-i lomUo/Zu,

определяется лишь величиной напряжения А на контролируемом подшипнике 1 и величиной его комплексного сопротивления Zo, что позволяет производить контроль подшипника 1 независимо от наличия других электрических цепей, включенных между

валом 3 и корпусом 5.

Температурно-зависимый делитель, образованный температурно-зависимым 8 и постоянным 9 резисторами, компенсирует температурную зависимость электрических свойств смазки подшипников качения. Величины резисторов 8 и 9 выбираются из условия

,,«ZoZ,

- величины сопротивлений резисторов 8 и 9,

с тем, чтобы величина напряжения на контролируемом подшипнике 1

. - , ПО-ГАТ

где е - выходное напряжение генератора 6

переменного тока,

практически не зависела от величины комплексного сопротивления подшипника 1. Температурно-зависимый резистор 8 размещается в корпуе 5 в непосредственной близости

от внещнего кольца 4 контролируемого подшипника 1, чтобы его температурный режим не отличался от температурного режима смазки.

Число витков вторичных обмоток 14 и 15, одинаковое для обоих трансформаторов 10 и 11, выбирается из условия примерного согласования комплексного сопротивления контролируемого подшипника 1 с входным сопротивлением регистратора 16 и обычно лежит в пределах 10-100.

Введение дополнительных элементов и связей в устройство позволяет производить раздельный и независимый контроль любого подшипника качения непосредственно в узлах действующего оборудования без его разборки, даже в тех случаях, когда на общем валу и в общем корпусе размещены несколько подшипников качения, зубчатые колеса и прочее. Исключение трудоемкой операции по разборке подшипниковых узлов, в частости выпрессовки подшипников качения для его проверки, намного сокращает .время контроля, в конечном счете повышает производительность труда при контрольных операциях.

Формула изобретения

0

ролируемого подшипника, генератор переменного тока, токосъемник для подачи переменного тока на контролируемый подшипник температурно-зависимый и постоянный резисторы, образующие последовательную электрическую цепь, и регистратор, отличающееся тем. что, с целью обеспечения независимого контроля качества подшипников качения, смонтированных в общем корпусе и имеющих гальванические связи между внутренними и внешними кольцами соответственно, оно снабжено двумя трансформаторами с возможностью размещения по обе стороны от контролируемого подшипника, магнитопроводы которых соосны с ва- 5 лом, их вторичные обмотки включены встречно-последовательно, выводы соединены с входами регистратора, общая точка темпера- турно-зависнмого и постоянного резисторов предназначена для соединения с внешним кольцом подшипника, а второй вывод постоянного резистора - с токосъемником, при этом вал является первичной обмоткой каждого трансформатора.

0

5

фиг. 2