Устройство для диагностики подшипника качения Советский патент 1981 года по МПК G01M13/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКА

КАЧЕНИЯ

Изобретение относится к попшипнико вой промышленности и может бьггь преимущественно использовано для диагностики подшипников качения. Известно устройство для диагностики подшипника качения, содержащее смсити ованныё-%а основании акустичес кую камеру с отверстием, приводной вал с вертикальной осью вращения, нижняя опора которого закреплена на основании, а верз няя в отверстии акустической камеры, оправку, соосную 1фивойному валу, с механизмами осевого и радиального нагружения и вибропреобразовагелем с усилителем, микрофон, установленный соосно приводному валу flj. Однако это устройство не позволяет производить диагностику подшипнике с достаточной для практики степенью точности. Ueib изобретения - повышение точноеги диагностики подшипников качения. Поставленная цель достигается за сче того, что устройство, содержащее смонти рованные на основании акустическую камеру с отверстием, приводной вал с вертикальной осью вращения, нижняя опора которого закреп1вна на основании, а верхняя в отверстии акустической камеры, оправку, соосную привошюму валу, с механизмами осевого и радиального нагру- жения и вибропрео азователем с усилителем, микрофси, установленный соосно приводному валу, снабжено последовательно соединенными блоком согласования, вход которого соединен с выходом микрофона, блоком частотной коррекции шума, схемой сравнения, анализатором шума и индикатором, блоком частотной коррекции вибрации, вход которого соединен с выходом уси1штеля, а выход со вторым входом схемы сравнения, при этом оправка выполнена в виде полого цилиндра. На чертеже представлена схема устройства. На основании I смонтирована акустическая камера 2 и нижняя опора 3 привопного вала 4. ЕЗерхняя мчлои1умя 1ая опор-э 5 приводного вала 4, выполненная, на- прнмор, в виде шоростатического подшипника скогакжения, установлена в отверстии, которое сделано в одной из стенок акустической камеры 2. На консоли приводно- , го вала 4, нахоцшцейся внутри акустичес кой. камеры 2, закреплено внутреннее кольцо исследуемого подшипника качения 6. На наружное кольцо подшипника качения 6 установлена оправка 7, выполненная в ви- Q да полого цилинсфа. На оправке 7 находятся полюсные наконечники магнитных меха низмов осевого и радиального нагруже- кия 8. Соленоиды механизмов осевого и радиального нагружения 8 расположены соосно с соответствующими полюсными наконечниками. На оправке 7 закреплен также вибропреобразователь 9, преобразующий вибрацию неподвижного наружного кольца подшипника качения 6 в электрический сигнал. Перед открытым кольцом оправки 7 соосно с ней установлен микро фон Ю, который последовательно соединен с блоком согласования И блоком частотной коррекции шума 12, схемой сравнения 13 анализатором шума 14 и индикатором 15. Вибропреобразователь 9 последовательно соединен с усилителем 16 и блоком частотной коррекции вибрации 17, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения 13. Блок согласования 11 служит для согласования выходного сопротивления микрофона со входом электронной части предлагаемого устройства. Усилитель 16 предназначен для усиления электрического сигнала, не- сушего информацию о вибрации исследуемого подшипника. Блоки частотной коррек ции шума 12 и вибрации 17 представляю собой фильтры высокой и низкой частоты соответственно и служат для выравнивания амплитуд спектров шума и вибрации. Это позволяет бо/ке точно осуществить их сравнение в схеме сравнения 13. Для анализа разностного сигнала, необходимо го для определения вида и величины технологических дефектов отклонения и сборки подшипника качения, фиксируемых инди катором 15, служит анализатор шума 14. Устройство работает следующим образом. После установки внутреннего кольца исследуемого подшипника 6 на приводной вал 4 и огфавки 7 на наружное кольцо подшипника 6 и .приведения приводного вала 4 во вращение с помсядью микрофова 10 в вибропреобразователя 9 произвооится измерение шума и собственной вибраави подшипника 6. СиГнал с. вибропреобразователя 9, амплигудно-частотный спектр которого определяется отклонениями формы беговых дорожек наружного и внутреннего колец подшипника качения 6, усиливается усилителем 16 и поступает в блок частотной коррекции вибрации 17, где происходит подавление низкочастотных составляющих, которые в спектре вибрации имеют максимальное значение. Кроме этого в блоке частотной коррекции вибрации 17 производится преобразование вибросигнала в сигнал, характеризующий звуковое давление. Величина этого сигнала характеризует шум, обусловленный вибрацией неподвижного кольца подшипника качения 6, т.е. проскальзыванием лементов подшипника, дефектами их изготовления и сборки. .Сигнал с миксо4сяа 10, несущий информацию о шуме подшипника качения 6, который вызывается вибрацией подвижного кольца и колебаниями сепаратора, через блок согласования 11 поступает в блок частот ной коррекции шума 12, где происходит подавление высокочастотных составляющих,, имеющих в спектре шума максимальное значение. Спектры вибрации и шума после преобразования в блоках частотной коррекции вибрации 17 и шума 12 сравниваются в схеме сравнения 13. Сравнение спектров позволяет в анализаторе шума 14 выдегать высокочастотные составляющие спектра шума, обусловленные колебаниями сепаратора, и низкочасготные, вызываемые дефектами беГовых колец, т.е. осуществить циагносгику технологического состояния подшипника качения 6. Величина дефектов разтичнсжо вида фиксируется индикатором 15. Данное устройство, в отличив от иэвесгнык, позволяет производить качественную и количественную дяагносгику технического состояния подшипника качения, определять источники шума подшипника. Это позволяет выработать рекомендации, направленные на снижение шума пошиит ниБов качения. Формула изобретения Устройство для диагностики подшипника качения, содержащее смонтированные на основании акустическую камеру с отверстием, приводиой вал с вертикальной осью вращения, нижняя опора которого закрепле- на на основании, а верхняя в отверстии акустической камеры, оправку, соосную приводному валу, с механизма т осевого