Устройство для оценки качестваподшипников качения

Союз, СоветскииСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 838494 олнительн д-ву 2) Заявлено 18. 1 О. 79 (21(23) ПриоритетОпубликовано 15 Государствеииыи комитет изобретеиикрытий 6.81, Бюллетень Рй 22 53) УДК 658. 562.а опубликования описания 25 . 06 . 72) Авторы изобретен Е.М.Родион А,Тройимюк, Б.С,Мигунов и В.И.Пикунов и Раменскийавиационный .Циолковског иборо Трудового Красного Знамен льный завод и Московский ден рои(71) Заявители гическии институт и техн(5 ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИ СТВА 2. Изобретеовой промьользовано чества подшипникнту трения,ости оценкачения по преимущественно для измета трения подшипников каия моме ании смонти т того, что на о ни рованы механизмы привода и нагружения подшипника, моментомер, состоящий из датчика угла, усилителядатчика момента, регистратор, входкоторого соединен с выходом усилителя. Устройство снабжено фильтромверхних частот, амплитудным детектором, тремя счетчиками, коммутатором, блоком индикации, и последовательно соединенными датчиком числа оборотов, блоками управления, задержки времени программы и аналогоциАровым преобразователем, при этомвход датчика числа оборотов соединен с выходом механизма привода подшипника, второй выход блока управления со входом механизма привода,выход усилителя компенсации со вторым входом, а через фильтр верхних Известно та трени жащее см сод нии под анизмы ика, м из датчик атч омент пника, бл го соедин оротов,л н а привод оеди рого с 1 1.т 20 ное устройство не позвой точностью оценивать каников качения по моменк высо подш че ту ен ние относится к подшипншленности и может быть ройство для измерени подшипников качения, тированные на основа ривода и нагружения ментомер, состоящийусилителя, датчика числа оборотов подправления, вход котовыходом датчика чис выход со входом меха и регистратор, вход ен с выходом усилизобретения - повышение то ставленная цель достигае838494 20 25 ЗО 35 40 45 50 частот с третьим входом аналого-цифрового преобразователя, выход фильтра верхних частот через амплитудный детектор с четвертым входом аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого через первый счетчик соединен с первым входом, второй выход через второй счетчик со вторым входом, третий выход через третий счетчик с третьим входом ком- . мутатора, выход которого соединен со входом блока индикации.На фиг. 1 дана схема устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие работу устройства.15На основании 1 смонтированы ме/ ханизм привода, состоящий из синхронного двигателя 2 с ведущей шестерней и втулки 4 для монтажа испытуемого подшипника 5, а также механизмнагружения,выполненный в виде пружины 6, соединенный торсионом 7 черезвтулку 8 с внутренним кольцом подшипника 5. Моментомер 9, состоящийиз последовательно соединенных датчика 10 угла, усилителя 11 компенсации и датчика 12 момента, связанповодком 13 и пилкой 14 с внутренним кольцом испытуемого подшипника.К выходу усилителя компенсации подключен регистрирующий прибор 15.Устройство снабжено фильтром 16 верхних частот, амплитудным детектором 17, тремя счетчиками 18, 19 и20, коммутатором 21, блоком 22 индикации и последовательно соединен -ными датчиком 23 числа оборотов,блоками 24, 25 и 26 управления,задержки времени, программы соответственно и аналого-циФровым преобразователем 27. Входной вал датчика23 числа оборотов шестерней 28 соединен с выходом механизма приводаподшипника, а второй выход блока24 управления с двигателем 2 ме.ханизма привода. Выход усилителякомпенсации 11 соединен со вторымвходом и через фильтр 16 верхнихчастот с третьим входом аналогоцифрового преобразователя 27, Крометого, выход фильтра 16 верхних частот через амплитудный детектор17 соединен с четвертым входом аналого-цифрового преобразователя 27,первый выход которого через первыйсчетчик 18 связан с первым входом,второй выход через второй счетчик19 со вторым входом, третий выходчерез третий счетчик 20 с третьим фвходом коммутатора 21. К выходукоммутатора подключен вход блока22 индикации, Фильтр 16 верхнихчастот, амплитудный детектор 17,аналого-цифровой преобразователь27, три счетчика 18, 19 и 29, коммутатор 21 и блок 22 индикации образуют трехканальный вычислитель29 устройства для оценки качестваподшипников качения.Устройство работает следующимобразом.Испытуемый подшипник 5 устанавливают в гнездо втулки 4 и нагружают осевой нагрузкой, передаваемойчерез втулку 8 и торсион 7 от пружины 6 механизма нагружения. Наружное кольцо подшипника приводят вовращение с постоянной частотой двигателем 2 через ведущую шестерню 3и втулку 4. Внутреннее кольцо увлекается силами трения в сторону вращения. Момент увлечения, передаваемый с помощью вилки и привода 13моментомером 9, компенсируется электрической пружиной, причем ток датчика 12 момента, создающего компенсирующий момент, является электрическим аналогом измеряемого моментасопротивления вращению шарикоподшипника. С помощью блока 24 управлениясовместно с датчиком 26 числа оборотов обеспечивают автоматический цикл,состоящий во вращении подшипника 5в одну сторону на заданное числооборотов, реверсирование, вращениев обратную сторону на то же числооборотов и останов, производя приэтом непрерывную регистрацию моментана регистраторе 15. Для оценки качества подшипника необходимо ограниченное количество числовых критериев, в качестве которых, как известно, используют постоянное или среднее значение момента трения М пиковое или максимальное значение момента М и среднеквадратичное отклонение от среднего уровня илидисперсию О. Для определения этихпараметров сигнал с выхода усилителя 1 компенсации выступает, кроме регистратора 15, на вычислитель29. Определение среднего значениямомента трения осуществляют в соответствии со следующим выражением:М = - ЕМисР Й 1 4 фгде М - мгновенное значение измеряемого момента,838494 10 Формула изобретения 20 45 Й - количество измерений в пределах одного цикла реализации.Для этого входной аналоговый сигнал подают на второй вход аналогоцифрового преобразователя 27, на первом выходе которого формируется количество импульсов, пропорциональное мгновенному значению сигнала. Счетчик 18 производит суммирование результатов 50000 измерений мгновенных значений при прямом направлении вращения подшипника в заданном интервале времени и 5000 при обратном вращении также в заданном интервале времени обработки Ти. ИнАормация со счетчика 18 поступает на первый вход коммутатора .21 со старших раз,рядов, что обеспечивает деление ре" зультата суммирования на заданное число М=10000.Определение дисперсии момента осуществляется в соответствии с выра- жением; 25, О= - Е (М.-М )К,1 1 срДля этого сигнал с усилителя 11 компенсации подают на вход фильтра 16 верхних частот, на выходе которого получается центрированное напряжение, пропорциональное М-М содержащее выбросы в моменты времени, соответствующие началу вращения и реверсу. Это напряжение подают на трений вход аналого-циАрового преоб разователя 27, со второго выхода которого формируется число импульсов, при каждом измерении пропорциональное квадрату входного сигнала. Счетчик 19 производит суммирование импуль.40 сов соответствующих 10000 измерений, выполненных в те же интервалы времени что и при определении М , ИнВср формация со счетчика 19 поступает на второй вход коммутатора 21 также со старших разрядов. Определение М производится путем запоминания пъсамаксимума сигнала, сцентрированного фильтром 16 верхних частот с помощью амплитудного детектора 17 и пере 50 водом его в цифровую форму аналогоцифровым преобразователем 17 и счетчиком 20. Для исключения ошибок при вычислениях, вызываемых переходным процессом при начале вращения подшипРника и при его реверсировании, сигнал с выхода блока 24 управления через блоки 25 и 26 задержки времени и программы запрещает обработку результатов измерения момента сопротивления в указанные интервалы времени, Результаты испытаний считывают с устройства 22 индикации с помощью коммутатора 21. Устройство для оценки качества подшипников качения, содержащее смонтированные на основании механизмыпривода и нагружения подшипника, моментомер, состоящий из датчика угла,усилителя, датчика момента, датчикчисла оборотов подшипника, блок управления,вход которого соединен свыходом датчика числа оборотов, авыход со входом механизма привода,и регистромер, вход которого соединен с выходом усилителя, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности оценки качестваподшипников, оно снабжено Аильтромверхних частот, амплитудным детектором, тремя счетчиками, коммутатором, блоком индикации, последовательно соединенными блоком задержки времени, вход которого соединенсо вторым выходом блока управления,блоком программы и аналого-циАровым преобразователем, четвертый входкоторого через амплитудный детекторсоединен с выходом Аильтра верхнихчастот, при этом выход усилителясоединен со вторым входом, а черезАильтр верхних частот с третьимвходом аналого-циАрового преобразователя, первый выход которого черезпервый счетчик соединен с первым вхо-дом, второй выход через второй счетчик со вторым входом, третий выходчерез третий счетчик с третьим входом коммутатора, выход которого соединен со входом блока индикации.Источники инАормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2810734, кл. С 01 М 13/04,14.08.79, 838494838494 Ж-Р Фиг Составитель И,БарановТехред Н,Бабурка ректор М,Коста едактор К.Волоюук Подписимитета СССР Тираж 907 ИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушоткрытииская наб. 4/ лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4