Подшипниковый узел Советский патент 1992 года по МПК F16C17/24 

Изобретение относится к машиностроению, в частности объектам испытания деталей машин, и может быть использовано для определения износа подшипников скольжения.

Известен подшипниковый узел, включающий вкладыш, установленный в корпусе подшипника, токосъемный элемент, выполненный в виде зонда из материала с высоким удельным сопротивлением, связывающий вкладыш с контрольно-измерительным прибором.

Недостаток известного устройства заключается в недостаточной точности контроля степени износа подшипников окружности. Это объясняется конструкцией токосъемного элемента, предусматривающей контроль состояния вкладыша только на определенном участке его поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является подшипниковый узел,

содержащий корпус и установленный в нем вкладыш с кольцевым пазом, а также устройство в виде токосъемного элемента из материала с высоким удельным сопротивлением, соединенное с измерительным прибором. При этом кольцо снабжено вырезом, в котором размещена диэлектрическая прокладка, изнутри разрезанные части кольца шунтируются поверхностью вала, а снаружи подключены посредством вилки и кабеля, пропущенного через выполненное в корпусе подшипника отверстие, к указанному контрольно-измерительному прибору.

Известный узел повышает точность контроля степени износа подшипников по всей окружности за счет использ ования токосъемного элемента, выполненного в виде кольца, контролирующего всю поверхность вкладыша, с вырезом, параллельно которому включен контрольно-измерительный прибор. Однако эффективность диагностики состояния подшипников и функциональ(Л

С

j 01

Ј ю

ные возможности известного объекта недостаточно высокие.

Цель изобретения - повышение эффективности контроля износа и расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что подшипниковый узел, содержащий корпус и установленный в нем вкладыш с кольцевым пазом, а также устройство для определения износа подшипника скольжения, выполненное в виде токосъемного элемента из материала с высоким удельным сопротивлением, соединенное с измерительным прибором, согласно предложению вкладыш выполнен с дополнительным кольцевым пазом, при этом пазы размещены вблизи его торцов, а устройство для определения износа подшипника снабжено установленным в допол- нительномкольцевомпазу

дополнительным токосъемным элементом и расположенными в пазах влаговпитывающими прокладками, контактирующими с то- косъемными элементами, с возможностью образования участка электрической цепи между ними через вкладыш,

Кроме того, подшипниковый узел снабжен электрическим прерывателем, который с влаговпитывающими прокладками и измерительным прибором смонтирован параллельно участку электрической цепи.

Снабжение подшипникового узла дополнительными кольцевым пазом, размещенным вблизи торца вкладыша, и токосъемным элементом обеспечивает создание участка электрической цепи из последовательно включенных токосъемного элемента, вкладыша и дополнительного токосъемного элемента, и диагностику состояния подшипника по мере истирания элементов электрической цепи, являющихся ее резистивной нагрузкой. Указанное подключение вкладыша позволяет изменить схему контроля износа подшипника, а вместе с этим повысить эффективность диагностики и расширить функциональные возможности подшипникового узла.

Выполнение вкладыша с дополнительным кольцевым пазом, нацелено преимуще- ственно на возможность контроля состояния вкладыша не только по соединению одного из торцов, но и по всей длине контролируемого участка, составленного из высокоудельных резистивных элементов электрической цепи в последовательной взаимосвязи токосъемный элемент - вкладыш - дополнительный токосъемный элемент. Наряду с этим, дополнительный кольцевой паз является ложементом для дополнительных токосъемного элемента и влаговпитывающей прокладки.

На фиг. 1 представлено устройство для определения износа подшипников качения, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез: на фиг. 3 - блок-схема устройства.

Устройство для определения износа подшипников скольжения содержит корпус 1, установленный в нем вкладыш 2 подшипника с кольцевым пазом 3, устройство для

0 определения износа подшипника, выполненное в виде токосъемного элемента 4, и контрольно-измерительный прибор 5.

Вкладыш 2 снабжен дополнительным кольцевым пазом б, при этом пазы 3 и 6

5 размещены вблизи торцов вкладыша 2. Устройство для определения износа подшип- . ника снабжено установленным в дополнительном кольцевом пазу 6 дополнительным токосъемным элементом 7 и распо0 ложенными в пазах 3 и 6 влаговпитывающими прокладками 8, 9. При этом влаговпитывающие прокладки контактируют с токосъемными элементами 4 и дополнительным 7, образуя электрические

5 цепи, с одной стороны, цепь токосъемный элемент 4 - вкладыш 2 - дополнительный токосъемный элемент 7, с другой - цепь электрический прерыватель 10, влаговпитывающие прокладки 8 и 9, измерительный

0 прибор 5 по схеме параллельного включения с токосъемными элементами 4 и дополнительного 7.

На примере конкретного выполнения для изготовления втулки использовали

5 бронзу, а для изготовления токосъемного и влаговпитывающих колец - фольгирован- ное покрытие и войлок соответственно. В качестве контрольно-измерительного прибора использовался мультиметр с точно0 стью измерения сопротивления ±0,1 см, однако возможно применение омметра или головки микроамперметра. В качестве электрического прерывателя был использован тиристорный ключ, нагруженный исполни5 тельным реле, может быть приемлем аналог тиристора, выполненный, например в виде составных транзисторов, Электрический прерыватель снабжен встроенным источником питания, равно как и контрольно-изме0 рительный прибор.

При работе устройства электрическая цепь по диагностике состояния износа подшипника, включающая токосъемный элемент 4, вкладыш 2 и дополнительный

5 токосъемный элемент 7 подключена к контрольно-измерительному прибору постоянно и в любой отрезок времени индицирует о состоянии сопротивления цепи, Состояние вкладыша 2 оценивается по износу его поверхности и двух токосъемных элементов 4.

7, при этом сопротивление участка цепи оценивается как суммарное, достигаемое при овлажнении их поверхностей шунтированием влагой. В процессе износа токо- съемных элементов 4, 7 трением, а также вкладыша 2 сопротивление цепи возрастает за счет уменьшения поперечного сечения проводников, а при достижении предельно допустимого износа вкладыша включается электрический прерыватель 10, настроен- ный на заданное пороговое напряжение управляющей цепи по входному сопротивлению.

При попадании в полость вкладыша 2 (или корпуса 1) влаги (дискретно) срабатыва- ет электрический прерыватель 10. В результате короткого замыкания электрическая цепь, включающая первую влаговпитывающую прокладку 8, прерыватель 10, вторую влаговпитывающую прокладку 9 по состоя- нию предельной проводимости, мгновенно срабатывает и защищает подшипник от агрессивного действия влаги, что оказывает дополнительную защитную функцию, проявляемую независимо от механического из- носа вкладыша.

Таким образом, использование изобретения позволит на 15-20% сократить преждевременный выход из строя электрических двигателей, на 30% увеличить ресурс рабо0

5 0 5

0

ты подшипников, повысить безопасность эксплуатации электрических машин. Формула изобретения

1.Подшипниковый узел, содержащий корпус и установленный в нем вкладыш с кольцевым пазом, а также устройство для определения износа подшипников скольжения в виде кольцевого токосъемного элемента из материала с высоким удельным сопротивлением, соединенного с измерительным прибором, отличаю щийсятем, что, с целью повышения эффективности контроля износа и расширения функциональных возможностей, вкладыш выполнен с дополнительным кольцевым пазом, при этом пазы размещены вблизи его торцов, а устройство для определения износа снабжено установленным в дополнительном кольцевом пазу дополнительным токосьем- ным элементом и установленными в упомянутых пазах влаговпитывающими прокладками, расположенными в контакте с токосьемными элементами, образуя через вкладыш участок электрической цепи между ними.

2.Узел по п.1,отличающийся тем, что он снабжен электрическим прерывателем, который с влаговпитывающими прокладками и измерительным прибором смонтирован параллельно участку электрической цепи.

Использование: для определения износа подшипников скольжения. Сущность изобретения: подшипниковый узел содержит корпус 1, установленный в нем вкладыш 2 подшипника с кольцевым пазом, а также токосъемный элемент 4 и контрольно-измерительный прибор. Вкладыш 2 снабжен дополнительным кольцевым пазом 6 и дополнительным токосъемным элементом 7. В пазах 3 и 6 установлены влаговпитывающие прокладки. Токосьемные элементы 4, 7 и вкладыш 2 образуют участок электрической цепи, параллельно которому смонтиро- ваны электрический прерыватель 10, влаговпитывающие прокладки и измерительный прибор При работе устройства состояние вкладыша 2 оценивается по износу его поверхности и тбкосъемных элементов. При достижении предельно допустимого износа вкладыша 2 включается прерыватель. При попадании в полость вкладыша влаги замыкается электрическая цепь и также срабатывает электрический прерыватель 1 з п ф-лы, 3 ил

фиг./

вигз