Способ определения нагрузок на подшипник качения

 

Изобретение.относится к подшипниковой промышленности и позволяет повысить точность измерения осевых и радиальных нагрузок. Измеряют деформации невращающегося кольца. По амплитудам спектра деформаций определяют величину вращающейся радиальной силы, а по величине амплитуд и знаку определяют величину и направление осевой нагрузки. Определяют значение динамической грузоподъемности. Сравнивают с заданным для данного подшипника значением, в случае превьшения значения с помощью сигнализатора машину останавливают . 4 ил. 4j 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И),(51)4 С 01 И 13 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894288/25-27 (22) 05.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. 8 47 (7 1) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомотор-, ный институт (72) В.Н.Москалев и В.Д.Васильков (53) 658.562 ° 012.7(088.8) (5á) Патент Великобритании В 2113845, кл. С 01 L 5/12, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК НА

ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ (57) Изобретение. относится к подшипниковой промышленности и позволяет повысить точность измерения осевых и радиальных нагрузок. Измеряют .деформации невращающегося кольца. По амплитудам спектра деформаций определяют величину вращающейся радиальной силы, а по величине амплитуд и знаку определяют величину и направление осевой нагрузки. Определяют значение динамической грузоподъемности. Сравнивают с заданным для данного подшипника значением. В случае превышения значения с помощью сигнализатора машину останавливают 4 ил.

Ф 127880

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть преимущественно использовано для определения нагрузок на подшипники качения. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения нагрузок.

На фиг.1 показан радиально-упорный шариковый подшипник с тенэорезисторами, размещенными на цилиндричес- 10 кой поверхности наружного кольца по обе стороны относительно плоскости центров шариков подшипника, а также эпюры распределения деформации при нагружении подшипника осевой силой; на фиг.2 — экспериментальные кривые распределения деформаций пс ширине кольца .при нагружении подшипника различными значениями осевой силы, на фиг.3 — - то же, при комбинированной рб нагрузке осевой силой и центробежной силой тел качения; на фиг.4 — устройство для определения величины вращающейся радиальной силы (F) и величины знака осевой силы (Fa), а также 25 определение по величинам этих сил значения эквивалентной динамической нагрузки (С).

Устройство для определения нагрузок на подшипник качения содержит 30 тензорезисторы 1 и 2, расположенные по обе стороны относительно плоскости центров шариков 3 подшипника 4 и закрепленные на динамометрическом участке цилиндрической поверхности наружного кольца 5 подшипника со смещением по разные стороны от плоскости центров шариков подшипника.

Тензорезистор 1 соединен с усилителем

6, подключенным к анализатору 7 спектра деформаций, включающему в себя фильтры 8 и 9. Тензорезистор 2 подключен к усилителю 10, соединенному с анализатором 11 спектра,цеформаций, включающему в себя фильтры 12 и 13.

Выход 14 усилителя 6 подключен к фильтрам 8 и 9, выход 15 усилителя 10 к фильтрам 12 и 13, причем выходы 16 и 17 фильтров 9 и 13 анализаторов 7 и

11 соединены с блоком 18 вычитания, выход которого соединен с блоком 19 модуля„ выходом подключенным к регистрирующему прибору 20,, протарированному при нагружении подшипника известными осевыми силами F. Выход 21

55 фильтра 8 подключен к регистрирующему прибору 22, протарированному при нагружении известными вращающимися ради2 3 альными силами F . Выходы 23 и 24 2 регистрирующих приборов 20 и 22 соединены с умножителями 25 и 26, выходы

27 и 28 которых подключены к сумматору 29, выходом соединенному с умножителем 30 на коэффициент долговечности. Выход последнего соединен с блоком 31 сравнения с заданной динамической грузоподъемностью подшипника, причем выход блока сравнения подключен к сигнализатору 32 остановки машины. Выходы фильтров 8 и 12, выделяющих спектральную составляющую с частотой вращения, соединены с сумматором-усреднителем 33, выход которого подключен к регистрирующему прибору

22. Выход 34 блока 18 вычитания сос— тавляющих деформаций с частотой прокатывания шариков соединен с блоком

35 определения знака разности, выход которого подключен к блоку 36 индикации знака направления силы, протарированному при нагружении подшипника осевыми силами известного направления .

При работе измеряют раздельно сиг.— налы с тензорезисторов 1 и 2, которые поступают соответственно на выходы усилителей 6 и 10, затем из каждого сигнала, получаемого на выходе каждого усилителя, выделяют с помощью фильтров 8 и 9 спектральные составляющие с частотой враще..ия вала подшипника и по величине амплитуды одной из спектральных составляющих, например выделяемой фильтром 8, соединенным с тензорезистором 1, которую сравнивают с помощью регистрирующего прибора 22 с тарировочной величиной, определяют величину вращающейся радиальной силы F . Для увеличения точт ности определения силы Г суммируют при помощи сумматора-усреднителя 33 спектральные составляющие с частотой вращения вала, выделенные фильтрами

8 и 9. Величину полученной суммы также сравнивают в регистрирующем приборе 22 с аналогичной составляющей, полученной при тарировке подшипника известной вращающей радиальной силой, определяют величину последней.

Из сигналов, получаемых на выходе каждого усилителя 6 и 10, выделяют с помощью фильтров 9 и 13 соответственно спектральные составляющие с частотой прокатывания тел каче— ния через динамоме .рический учас-. ток кольца и определяют с помощью

1278802

0, 1

Риг. 2 блока 18 вычитания, подключенного к выходам 16 и 17 фильтров 9 и 13 анализаторов 7 и 11.

По величине полученной разности спектральных составляющих, которую сравнивают в регистрирующем приборе

20 с аналогичной разностью, получен— ной при тарировке подшипника известной осевой силой, определяют величину действующей на подшипник осевой силы F, .

По,знаку полученной разности спектральных составляющих, определяе-15 мому с помощью блока 35 знака разности, подключенного к выходу 34 блока 18 вычитания и блока 36 индикации знака, который протарирован при нагружении подшипника осевыми силами извес- yg тного направления, устанавливают направление действия осевой силы Р„.

Полученное.на выходе сумматора 29 значение эквивалентной динамической 25 нагрузки умножают с помощью умножителя 30 на коэффициент долговечности

Б случае превышения полученной таким образом динамической грузоподъемностью подшипника ее заданного значения производят с помощью сигнализатора 32 остановку машины. Предлагаемый способ позволяет определить степень нагруженности высокоскоростных подшипниковых узлов в процессе испытаний машичы.

Формула изобретения

Способ определения нагрузок на подшипник качения, заключающийся в том, что измеряют амплитуды составляющих спектра деформации невращающегося кольца подшипника при действии осевой и радиальной нагрузок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измерение производят в точках, расположенных в зоне торцев кольца, и на частотах вращения второго кольца и частотах перекатывания шариков по невращающемуся кольцу, по сумме амплитуд сос тавляющих с частотой вращения второго кольца определяют величину вращающейся радиальной силы, а величину и знак осевой силы определяют по величине и знаку разности амплитуд составляющих с частотой перекатывания шариков по невращающемуся кольцу подшипника.

1278802

ОР

0,1

Фма 0

Составитель И.Баранов

Редактор О.Юрковецкая Техред М,Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 6835/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ-Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4