Способ определения перекосов колец подшипника качения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикlс присоединением заявки М 6 01 М 13/04 Государственны й комитет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 658. 502. ,0127(088.8) Дата опубликования описания 300980(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕКОСОВ КОЛЕЦ ПОДЛИПНИКА КАЧЕНИЯ идИзобретение относится к областимашиностроения, а именно к контролю подшипниковых узлов,Известен способ определения перекосов колец подшипника качения,включающий измерение момента сопротивления вращению при вращенииконтролируемого подшипника с постоянной скоростью или на "выбеге" 111 .Однако способ требует вйсокойквалификации оператора и больших трудозатрат для реализации его в производстве, так как предварительно необходимо произвести эталонированиекривой, соответствующей перекосам 15колец. Цель изобретения - повышение точности контроля.указанная цель достигается.тем, что замеряют амплитуду гармоничес кой составляющей момента с частотой равной количеству оборотов подвижного кольца, при котором происходит совпадение одноименных точек, расположенных на кольцах и сепараторе, полученную величину амплитуды сравнивают с амплитудой тарировочного графика и по тарировочному графику определяют величину перекосов колец подшипника. 30 На Фиг. 1 изображен контролируемый подшипник с нанесенными на его кольца и сепаратор одноименными точками; на фйг. 2 и 3 - графики измерений при испытании подшипника; на Фиг. 4 - тарировочный график.Испытуемый двигатель устанавливают на измерительную головку моментомера таким образом, чтобы ось вращения подшипников, несущих ротор, совпадала с ее осью чувствительности, которая расположена вертикально, При наличии перекосов колец момент сопротивления вращению подшипника изменяется периодически с частотой, равной количеству оборотов внутреннего кольца, при котором одноименные точки, расположенные на наружном кольце сепаратора и внутреннем кольце, вновь совместятся, т. е, с частотой совпадения одноименных точек расположенных на одной линии на кольцах и сепараторе.Моментомер работает по принципу электрической пружины.Величина угла поворота оси чувствительности измерительной головки, пропорциональная прилагаемому моменту, снимается с помощью электрического датчика угла (ду), сигнал снвкоторого усиливается и подается надатчик момента (ДИ), установленныйна той же оси чувствительности, который стабилизирует ее в положении,пропорциональном приложенному внеш нему моменту, Индикация моментапроизводится по току в цепи датчика момента, проградуированному вгсм, визуально или с помощью самописца,Малые постоянные обороты ротора(оптимально 10 - 15 об/мин) испытуемого электродвигателя достигаются ре.гулировкой питающего напряжения,подаваемого на сепаратор, в несколько раз ниже рабочего, через коллЕктор измерительной головки манометра,В случае, если испытуемый электродвигатель имеет массивный ротор, то"измерения можно проводить на "выбеге" ротора. Для этого на статор"электродвигателя подается питание и ротор разгоняется до 50 об/мин.Затем,питание двигателя отключается"и навыбеге ротора проводят измерение.При отсутствии перекосов колецподшипника момент сопротивления вращению изменяется незначительно и ха рактер записи представляет собой не"значительную по амплитуде (1 гсм) ихаотическую по частоте полосу,смыслкоторой в данном случае не рассматривается (см. Фиг. 2).При наличии перекосов беговыхдорожек колец подшипникового узла вмомент сопротивления вращению начинает изменяться периодически (см.фиг. 3) с частотой, равной количеству оборотов внутреннего кольца, прикотором одноименные точки, расположенные на наружном кольце сепара,тора и внутреннем кольце, совмеща.ются. Амплитуда указанного измене,ния момента сопротивдения доходит донескольких гсм.Соотношения частот вращения вйутреннего или наружного кольца и сепаратора зависят от конструкции подшипника. На фиг. 3 приведена записьизменения момента сопротивленияпри наличии перекосов колец для конкретного случая (Ш/и С 106077 ЮТ с вращающимся внутренним кольцом). Одиноборот сепаратора данного подшипникаравен примерно 2,9 оборотам внутреннего кольца. Количество оборотов се"паратора, необходимых для каждогосовмещения точек, расположенных нанаружном.кольце, сепараторе -и-внутренем кольце, равно 8, т. е, количество оборотов внутреннего кольца,необходимых для того, чтобы в процессе вращения подшипника каждый раз- совмещались одноименные точки накольцах и сепараторе, равно: 8 х 2,9 к23 оборотаСпособ для конкретного двигателяосуществляется следующим образом.0 15 20 50 60 В качестве источника питания для испытуемого двигателя применен понижающий трансформатор 220/10 В с плавной регулировкой выходного напряжения потенциометрами одновременно по Фазам от 0 до 10 В, которое обеспечивает ток в Фазе от 0 до 0,5 А и вращение ротора с постоянными оборотами в пределах 10 - 15 об/мин.В качестве измерителя Момента сопротивления в подшипниковых узлах применен моментомер И 100 с чувствительностью не хуже 0,06 гсм, позволяющий измерить величины моментов " в диапазоне 0 - 10,0 гсм и более. Иоментомер состоит иэ измерительной головки с вертикальной измерительной осью, установленной на газостатической опоре и несущей платформы для закрепления двигателя, на ней же установлены роторы ДУ и ДМ, а также коллектор для подачи напряжения на испытуемый двигатель; пульта управления с усилителем напряжения, снимаемого с Ду, пропорционального углу поворота измерительной оси и подаваемого на ДМ.Пульт позволяет снимать показания визуально и с записью на самописец,В качестве самопишущего прибора применен самописец Н, включенный в цепь ДМ и позволяющий производить запись изменения момента сопротив- . ления с чувствительностью не хуже 0,1 гсм.Проверку электродвигателя на наличие перекосов колец подшипников производят следующим образом.Испытуемый двигатель устанавливают на платформу измерительной головки моментомера, при этом ось вращения подшипников, несущих ротордвигателя, располагают вертикально,совместив ее по направлению с измерительной осью моментомера. Регулировкой напряжения, питающего испытуемый двигатель, добиваются постоянных оборотов его ротора со скоростью 10 -15 об/мин, Производят измерениемомента сопротивления подшипникового узла электродвигателя с одновременной записью моментов с помощью самописца на диаграммную лен,ту еПроверку ведут с установкой испытуемого двигателя с упором на один,а затем второй контролируемый подшипник. Наличие изменения момента сопротивдения подшипника с частотойсовмещения одноименных точек на кольцах и сепараторе (см. Фиг. 3), свидетельствует о наличии перекосовколец подшипника. Амплитуду изменения момента сопротивления вращению,пропорциональную величине перекосаколец, сравнивают с амплитудой тарировочного графика, соответствующего наличию перекосов колец подшипни.ка.Принцип построения тарировочногографика, устанавливающего зависимостьамплитуды изменения момента сопротивления вращению подшипника с частотой совмещения одноименных точекна кольцах и сепараторе от величины перекоса колец, заключаетсяв следующем.Собирают модель электродвигателяс подшипниковыми узлами того же типа,что и контролируемые подшипники. Вмодели электродвигателя предусмотрен узел, позволяющий создать угловые перекосы наружного кольца относительно внутреннего. Выставляя последовательно наружное кольцо с различной величиной перекоса, производятизмерение амплитуды изменения момента сопротивления подшипника, .т, е,для каждой величины угла перекосанаружного кольца замеряется своя амплитуда изменения момента сопротивления подшипника. Получив таким образом несколько (не менее 5) измерений амплитуды момента сопротивления пбдшипника, соответствующихразличным перекосам наружного кольца, строят тарировочный график (см.фиг. 1),Для каждого типа подшипника собирается своя модель электродвигателя и строится свой тарировочный,график.Замерив у контролируемого на наличие перекосов колец подшипника электродвигателя амплитуду изменения момента сопротивления подшипника с частотой совмещения одноименных точек на кольцах и сепараторе, по тарировочному графику находят величину перекоса колец.Формула изобретенияСпособ определения перекосов колец подшипника качения, включающийизмерение момента сопротивлениявращению при вращении контролируемого подшипника с постоянной скоростью или на "выбегеф, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности контроля, замеряютамплитуду гармонической составляющеймомента с частотой равной количествуоборотов подвижного кольца, при кото ром происходит совпадение одноименныхточек, расположенных на кольцах исепараторе, полученную величину ам.плитуды сравнивают с амплитудой тарировочного графика и по тарировочному графику определяют величину перекосов колец подшипника.Источники информации.принятые во внимание при экспертизе1. Ковалев М. П. и др. Динами"ческое и статическое уравновешивание гироскопических устройств. "Машиностроение", 1965, с. 64-68 (прототип).Составитель Л. Иваноедактор Н. Шильникова Техред ААчааюаютеав Корректор Н. Пож Эакаэ 7002/16ВНИИПИ Гопо делам113035, Иоскв