Устройство для контроля аварийного износа подшипников качения Советский патент 1989 года по МПК G01M13/04 

w7 / //////////// mmsm.

Фи,9.{

Изобретение относится к подшипниковой промьппленности и может быть использовано преимущественно для контроля износа подшипников в процессе их испытания и эксплуатации.

Целью изобретения является повышение точности контроля аварийного износа подшипников.

На фиг.1 представлена схема уст- ройства для контроля аварийного износа подшипников качения со световодом; на фиг.2 - то же, с мембраной.

Устройство для контроля аварийно-- г6 износа подшипников 1 и 2, установ- ленных на валу 3 и в корпусе 4 с распорной втулкой 5, содержит соосно установленные магнитны эле| 1енты 6 и 7, упругий чувствительный ,, выполненньй в виде световода или мембраны 8, неподвижно закрепленного относительно вала 3 в корпусе 4,блок 9 питания, источник 10 излучения, приемник И излучения, блок 12 электронной обработки сигнала, регистри- рующее устройство 13, компаратор 14 и блок 15 световой и звуковой сигнализации .

Световод 8 выполнен в виде волоконно-оптического элемента, в кото- ром интенсивность проходящего светового потока зависит от изгибных деформаций световода Магнитный элемент 6 представляет собой постоянный магнит, неподвижно закрепленный в торцовой части вала 3, а магнитньй . элемент 7 представляет собой магнито чувствительное покрытие, нанесенное на наружную поверхность средней части световода 8. В другом конструк- тивном варианте световод 8 может быть неподвижно установлен в непосредственной близости от торца вала 3 с постоянным магнитом 6 на каком-либо основании или в. другом корпусе,, что позволяет контролировать аварийный износ подшипников изделий, не имеющих возможности удобногр доступа для установки в их корпусах световода 8. Кроме этого, предусмотрена 303 можность перемещения световода 8 в осевом направлении относительно торца вала 3, что позволяет регулироват чувствительность системы контроля, так как в зависимости от осевого рас стояния между постоянным магнитом 6 и магниточувствительным элементом 7 изменяется величина магнитного поля магнита 6, воздействующая на элемент

7, а следовательно, изменяется и величина прогиба (деформации) средней части световода 8.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально производится тарировка системы контроля, которую можно производить как при вращении вала 3, так и в статическом состоянии. Для этого определяют расчетным или экспериментальным путем величину напряжения, соответствующую аварийному износу подшипников 1 и 2 качения, которая является величиной заданного опорного напряжения в компараторе 14.

В процессе эксплуатации или испытаний контролируемых подшипников 1 и 2 из-за их абразивного износа происходит увеличение как радиальных, так и осевых зазоров. В результате увеличения осевых зазоров происходит осевое смещение вала 3. При смещении вала 3, например вправо в сторону световода 8 торцовая поверхность вала 3 вместе с постоянным магнитом 6 также смещается к световоду 8. Уменьшение зазора между магнитом 6 и магнитным элементом 7 приводит к увеличению значения магнитного поля магнита 6, воздействующего на магнитный элемент 7. В результате этого за счет увеличения притягиваюш 1х или отталкивающих сил магнитных полей, зависящих от того, какой полюс магнитного элемента 7 обращен к свободному полюсу магнита 6, происходит смещение средней части .световода 8. Так, например, при взаимном расположении магнитных элементов 6 и 7 с одноименными полюсами S - S средняя часть световода 8 вместе с магнитным элементом 7 смещается вправо. В результате этого происходит прогиб (деформация) средней«части световода 8 - волоконно-оптического элемента, неподвижно закрепленного в корпусе 4 Изгибные деформации световода 8 вы- зьшают .уменьшение величины светового потока, падающего на приемник 11 излучения. Световой поток преобразуется в электрический сигнал и поступает в блок 12 электронной обработки сигнала, где он преобразовывается и. усиливается, а затем поступает на вход регистрирутощего устройства 13 и на компаратор 14. Уменьшение светового потока, падающего на приемник

11 излучения, приводит к уменьшению преобразованного и усиленного электрического сигнала, поступающего затем на входы регистрирующего устройства 13 и компаратор 14.

С помощью регистрирующего устройства 13 можно определять величину износа контролируемых подшипников в любой промежуток времени в процессе их эксплуатации или испытаний. Увеличение износа подшипников 1 и 2 приводит к еще большему изгибу (деформации) световода 8, а следователь

но, к еще большим потерям светового потока, проходящего через него, а следовательно, к уменьшению электрического сигнала, поступающего на регистрирзтощее устройство 13 и компаратор 14.

При достижении аварийного износа подшипников 1 и 2 величина электрического сигнала на входе в компараторе 14 достигает заданной величины опорного напряжения компаратора. В результате этого на выходе компаратора 14 появляется резкий перепад напряжения, который поступает в блок 15 световой и звуковой сигнализации - загорается, например, красная лампочка и звуковой сигнал - в виде прерывистого звукового сигнала (сирены).

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля аварийного износа подшипников качения, так как аварийньй износ определяется по заданным предельным значениям осевых зазоров подшипников.

0

лец испытуемых подшипников приводной вал с элементами фиксации вращающихся колец испытуемых подшипников и измерительную систему для контроля состояния подшипников, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, измерительная система выполнена в виде постоянного магнита, жестко закрепленного на торце приводного вала, и постоянного магнита, закрепленного Е корпусе соос- но приводному валу упругим в осевом направлении элементом с датчиком осе- 5 вого перемещения.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что упругий эле- мент вьтолнен в виде световода, жестко закрепленного в корпусе и расположенного в плоскости, перпендикулярной оси приводного вала, а датчик содержит последовательно взаимодействующие блок питания, источник излучения, приемник излучения, блок обработки сигнала, компаратор и блок световой и звуковой сигнализации, а также регистрирующее устройство, соединенное с выходом блока обработки сигнала.

3.Устройство по п.2,отличающееся тем, что световод выполнен в виде волоконно-оптического элемента, изменяющего интенсивность проходящего светового потока

5 в зависимости от изгибных деформаций, а постоянный магнит на нем выполнен в виде магниточувствительно- го металлического покрытия.

4.Устройство по п.2, о тли0

5

0

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано преимущественно для кон троля износа подшипников в процессе их эксплуатации и испытаний. Целью изобретения является повьшение точности контроля о Устройство содержит подшипники 1 и 2 и систему контроля в виде световода 8, магнитов 6 и 7, :блока питания 9, источника излучения Ч Ййг%Ш5ШШййШ йг52йШ 8 0, приемника излучения 11, блока 2 электронной обработки сигнала, регистрирующего устройства 13, компар-ч тора I4 и блока 15 звуковой и световой сигнализации. Световод 8 выполняй в виде волоконно-оптического элемента, в котором интенсивность проходящего светового потока зависит от изгибных деформаций световода. В результате абразивного износа подшипников 1 и 2 происходит увеличение осевых зазоров, что вызьшает осевое смещение вала 3 вместе с магнитом 6 о, При этом изменяется осевое расстояние между магнитаю 6 и 7, изменяется взаимодействие их магнитных полей. Это, в свою очередь, вызывает прогиб световода 8, что приводит к уменьшению светового потока, поступающего на приемник излучения 11, к уменьшению электрического сигнала, поступа- ющего на вход блока 12 электронной обработки сигнала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. 1Q 8. i (Л с: 1 .j;: OD 00 ел «ч|

Фо рмула изобретения 40 чающееся тем, что упругий

элемент выполнен в виде мембраны с

Фи,2