Устройство для контроля состояния подшипников качения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕО 1 У БЛИК 94 С 01 М 13/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТ даторскоМ Саи Бюл. В 30заочный машинот ев) пу ьство СССР вает 13/04, 1984. прих торц ТРОЛЯ СОСТОЯ-ника ние дсвид С 0 ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(57) Изобретение относится к области подшипниковой промьппленности и позволяет определить количество и местоположение дефектов поверхностей качения колец подшипника. В устройст во введены отметчик, счетчик импульсов и пороговый элемент. В случае достижения содержимого счетчика имльсов порогового значения срабатыпороговый элемент и отметчик одит в механический контакт с ом контролируемого кольца подшипотмечая тем самым местоположеефекта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к падшипникавой промышленности и может бытьиспользовано для контроля качестваповерхностей качения колец подшипников.Цель изобретения - повышение точности и производительности контроля путем определения количества и места положения дефектов поверхностейкачения колец подшипникаНа фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства при контроле наружнога кольца на фиг, 2 - схема отметчика.Внутреннее кольцо контралируемага подшипника 1 установлено на валу привода 2, наружное кольцо кинематически связано с валом привода 3, Первый полюс источника ч электрического на-. пряжения через Формирователь 5 импульсов и токасъемник 6 соединен с валом привода 3, второй полюс через токосъемник 7 связан с валом привода 2. Механизм 8 радиального нагружения связан с наружным кольцом подшипникаК выходу формирователя 5 импупьсов подключены интегратор 9 и элемент 10 дискретного счета. К одному из входов дифференциального усилителя 11 подключен выход интегратора 9, а к другому входу - компенсатар 12 напряжения. Первый вход двухкаординатного регистрирующего устройства 13 подключен к выходу дифференциального усилителя 11, а второй вход - к выходу преобразователя 1 ч угла поворота в электрическое напряжение, который входом кинематически связан с валом привода контролируемого кольца подшипника (с валом привода 3). Пороговый элемент 15 входом подключен к выходу дифференциального усилителя 11, а выходом - к входам счетчика 16 импульсов и отметчика 17. Отметчик установлен с возможностью механического контакта с торцом контролируемого (наружнога) кольца в осевой плоскости подшипника 1, проведенной через линию действия радиальной нагрузки, и выполнен в виде закрепленного на якоре электромагнита 18 пишущего узла 19, который мажет содержать, например, сосуд 20 с красителем, капилляр 21 и наконечник 22, выполненный из эластичного пористого материала, например, поролона. Устройство работает следующим образом,Привод 2 вращает внутреннее кольцаконтролируемого подшипника 1 с большой скоростью, обеспечивающей образование гидродинамической смазочной пленки в контактных зонах деталей подшипника. Привод 3 вращает наружное кольцо со скоростью на два - три порядка меньшей, чем скорость вращения внутреннего кольца. Механизм радиаль ного нагружения 8 создает постояннуюпо величине и направлению радиальнуюсилу, Электрическое напряжение от источника 4 через формирователь 5 импульсов, токосъемник 6 и вал приво да 3 подводится к наружному кольцу,ачерез токосъемник 7 и вал привода 2к внутреннему кольцу контролируемогоподшипника. При разрушении смазочнойпленки в контактных зонах деталей 20 подшипника электрическое сопротивление между его кольцами резко уменьшается, а ток через формирователь 5импульсов увеличивается. При этом навыходе формирователя возникает им пульс напряжения прямоугольной Формы,длительность которого равна времениотдельного разрушения смазочнойпленки.Элемент 10 дискретного счета апре деляет в цифровой форме значение нармированного интегрального времени (НИВ) разрушения пленки за время измерения, равное периоду вращения наружного кольца, и, следовательно,комплексно характеризует качество рабочих поверхностей всех деталей подшипника.На выходе интегратора 9 формируется напряжение, пропорциональное теку щему значению НИВ. Разрушения смазочной пленки вследствие дефектов на рабочих поверхностях деталей происходятв нагруженных зонах контактов. Механизм 8 радиального нагружения создаетпостоянную по величине и направлениюсилу, а контролируемое наружное кольцо медленно проворачивается относительно направления действия этой силы. Поэтому напряжение на выходе интегратора 9 при любом текущем положении кольца относительно линии действия радиальной нагрузки определяетсядвумя составляющими, одна из которых не зависит от этого положенияи характеризует качество рабочихповерхностей тел качения и дорожкикачения быстровращающегося внутреннего кольца, а другая определяетсяэтим положением и характеризует ка 125чество находящегося в зоне нагружения участка дорожки качения наружного кольца.После усиления дифференциальным усилителем 11 напряжение с выхода интегратора 9 поступает на первый вход двухкоординатного регистрирующего устройства 13, на второй вход которого от преобразователя 14 угла поворота в электрическое напряжение 10 поступает напряжение, пропорциональ ное углу поворота наружного кольца подшипника.Компенсатор 12 напряжения представляет собой калиброванный регули руемый источник напряжения и служит для компенсации постоянной составляющей сигнала с выхода интегратора 9, Компенсатор подключен к второму входу дифференциального усилителя 11. 20 Изменением значения напряжения компенсации добиваются равенства нулю наименьшего значения выходного сигнала усилителя 11 (показания регистрирующего устройства 13). При этом 25 значение напряжения компенсации характеризует качество рабочих поверхностей внутреннего кольца и тел качения, а значение напряжения на выходе усилителя 11 (показания регистрирующего устройства 13) в функции от угла поворота наружного кольца определяется только качеством его дорожки качения. По мере приближения дефектного35 участка к линии действия радиальной нагрузки напряжение на входе порогового элемента 15 (на выходе усилителя 11) возрастает, достигая макси 40 мального значения при расположении дефекта а этой линии. Уровень срабатывания порогового элемента 15 настраивают по подшипнику с дефектом на дорожке качения предельно допустимо 45 го размера. Если на дорожке качения контролируемого подшипника имеется дефект с размерами больше допустимых, то максимальное напряжение обязательно превышает уровень срабатывания50 порогового элемента 15, на выходе которого образуется импульс высокого напряжения, который, в свою очередь, фиксируется счетчиком 16 импульсов и включает электромагнит 18 отметчи 55 ка 17. При включении электромагнита 1 О 17 418 его якорь перемещается в направлении подшипника 1, обеспечивая прижимнаконечника 22 пишущего узла 19 кторцу контролируемого кольца подшипника. При этом краситель из сосуда20 через капилляр 21 и наконечник 22 переносится на торцовую поверхность кольца. При выключенном электромагните якорь возвращается в исходное положение (мехаиизм возврата не показан), обеспечивая зазор между наконечником 22 и торцовой поверхностью кольца. Перенос красителя прекращается;Контакт наконечника 22 отметчика 17 с торцом контролируемого кольца осуществляется в осевой плоскости подшипника, проведенной через линию действия радиальной нагрузки, поэтому центр отмеченного красителем участка кольца соответствует. местоположению дефекта на его дорожке качения,Если на дорожке качения контролируемого кольца подшипника имеется несколько дефектов с размерами больше допустимых, то каждому из них соответствует отметка красителем местоположения, а счетчик 16 импульсов за время, равное периоду вращения контролируемого кольца, показывает общее число дефектов.Формула изобретения1. Устройство для контроля состо яния подшипников качения по авт.св. У 1164569, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля путем определения количества и местоположения дефектов поверхностей качения колец подшипника, в него введены отметчик, счетчик импульсов и пороговый элемент, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, э выход порогового элемента подключен к входу счетчика и отметчика, причем отметчик установлен с воэможностью механического контакта с торцом контролируемого кольца в осевой плоскости подшипника, совпадающей с линией действия радиальной нагрузки.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ. е е с я тем, что отметчик выполнен в виде пишущего узла, закрепленного на якоре электромагнита.1251017 Составитель Б, ПлатонТехред Н.Бонкало ректор С. Ч Редакт челинска аказ 4409 4 Произ полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,е Тираж 778 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушская