Устройство для контроля аварийного износа подшипников качения

 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано преимущественно для кон троля износа подшипников в процессе их эксплуатации и испытаний. Целью изобретения является повьшение точности контроля о Устройство содержит подшипники 1 и 2 и систему контроля в виде световода 8, магнитов 6 и 7, :блока питания 9, источника излучения Ч Ййг%Ш5ШШййШ йг52йШ 8 0, приемника излучения 11, блока 2 электронной обработки сигнала, регистрирующего устройства 13, компар-ч тора I4 и блока 15 звуковой и световой сигнализации. Световод 8 выполняй в виде волоконно-оптического элемента , в котором интенсивность проходящего светового потока зависит от изгибных деформаций световода. В результате абразивного износа подшипников 1 и 2 происходит увеличение осевых зазоров, что вызьшает осевое смещение вала 3 вместе с магнитом 6 о, При этом изменяется осевое расстояние между магнитаю 6 и 7, изменяется взаимодействие их магнитных полей. Это, в свою очередь, вызывает прогиб световода 8, что приводит к уменьшению светового потока, поступающего на приемник излучения 11, к уменьшению электрического сигнала, поступающего на вход блока 12 электронной обработки сигнала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. 1Q 8. i (Л с: 1 .j;: OD 00 ел «ч|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК д)) y G Ol М 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двторсному саидктяльствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4243678/25-27, 4243681/25-27 (22) 11.05.87 (46) 07.01.89. Вюл. У ) (71)Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (72) В.П.Чечуевский (53) 658.562.012.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 690355; кл. G 01 М )3/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АВАРИЙНОГО ИЗНОСА ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ .(57) Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано преимущественно для контроля износа подшипников в процессе их эксплуатации и испытаний. Целью изобретения является повышение точности контроля. Устройство содержит подшипники 1 и 2 и систему контроля в виде световода 8, магнитов 6 и 7, .блока питания 9, источника излучения

„„SU„„3 44985.? А 1

10, приемника излучения 11, блока 12 электронной обработки сигнала, регистрирующего устройства 13, компар-:тора 14 и блока )5 звуковой и световой сигнализации. Световод 8 выполны. в виде волоконно-оптического элемента, в котором интенсивность проходящего светового потока зависит от изгибных деформаций световода. В ре" зультате абразивного износа подшипников 1 и 2 происходит увеличение их осевых зазоров, что вызывает осевое смещение вала 3 вместе с магнитом б.

При этом изменяется осевое расстояние между магнитами 6 и 7, изменяется взаимодействие их магнитных полей.

Это, в свою очередь, вызывает прогиб световода 8, что приводит к уменьшению светового потока, поступающего на приемник излучения 11, к уменьшению электрического сигнала, поступающего на вход блока 12 электронной обработки сигнала 3 з и ф-лы 2 ил.

1449857

Изобретение относится к подшипниковой промьппленности и может быть использовано преимущественно для контроля износа подшипников в процессе их испытания и эксплуатации.

Целью изобретения является повышение точности контроля аварийного износа подшипников.

На фиг,1 представлена схема уст- 10 ройства для контроля аварийного износа подшипников качения со световодом; на фиг.2 — то же, с мембраной.

Устройство для контроля аварийного износа подшипников 1 и 2, установ- 15 ленных на валу 3 и в корпусе 4 с распорной втулкой 5, содержит соасно ус" тановленные магнитные элементы б и

7, упругий чувствительный элемент, выполненный в виде световада или 20 мембраны 8, неподвижно закрепленного относительно вала 3 в корпусе 4,блок .

9 питания, источник 10 излучения, приемник 11 излучения, блок 12 элек" тронной обработки сигнала, регистрирующее устройство 13, компаратор 14 и блок 15 световой и звуковой сигнали; зации.

Световод 8 выполнен в виде воло-! конно-оптического элемента, в кото- 30 ром интенсивность проходящего све", тового потока зависит от изгибных де, формаций световода. Магнитный элеjмент б представляет собой постоянный магнит, неподвижно закрепленный в 35 торцовой части вала 3, а магнитный .

, элемент 7 представляет собой магниточувствительное покрытие, нанесенное на наружную поверхность средней части световода 8. В другом конструк- 40 тивном варианте световод 8 может быть неподвижно установлен в некосредственной близости от торца вала 3 с постоянным магнитом 6 на каком-либо основании или в другом корпусе„ 45 что позволяет контролировать аварийный износ подшипников изДелий, не имеющих возможности удобного доступа для установки в их корпусах световода 8. Кроме этого, предусмотрена воз- 50 можность перемещения световода 8 в осевом направлении относительно торца вала 3, что позволяет регулировать чувствительность системы контроля, так как в зависимости от осевого рас- 55 стояния между постоянным магнитом 6 и магниточувствительным элементом 7 изменяется величйна магнитного поля магнита 6, воздействующая на элемент

7, а следовательно, изменяется и величина прогиба (деформации) средней части световода 8 °

Устройство работает следующим образом.

Первоначально производится тарировка системы контроля, которую можно производить как при вращении вала 3, так и в статическом состоянии.

Для этого определяют расчетным или экспериментальным путем величину напряжения, соответствующую аварийному износу подшипников 1 и 2 качения, которая является величиной заданного опорного напряжения в компараторе 14.

В процессе эксплуатации или испытаний контролируемых подшипников 1 и 2 из-за их абразивного износа происходит увеличение как радиальных, так и осевых зазоров. В результате увеличения осевых зазоров происходит осевое смещение вала 3. При смещении вала 3, например вправо в сторону световода 8 торцовая поверхность вала 3 вместе с постоянным магнитом б также смещается к световоду 8. Уменьшение зазора между магнитом б и магнитным элементом 7 приводит к увеличению значения магнитного поля магнита 6, воздействующего на магнитный элемент 7. В результате этого за счет увеличения притягивающих или отталкивающих сил магнитных полей, зависящих от того, какой полюс магнитного элемента 7 обращен к свободному полюсу магнита б, происходит смещение средней части . световода 8.

Так, например, при взаимном расположении магнитных элементов б и 7 с одноименными полюсами "S - 11811 средняя часть световода 8 вместе с магнитным элементом 7 смещается вправо..

В результате этого происходит прогиб (деформация) средней части световода

8 - волоконно-оптического элемента, неподвижно закрепленного в корпусе 4.

Изгибные деформации световода 8 вызывают уменьшение величины светового потока, падающего на приемник 11 излучения. Световой поток преобразуется в электрический сигнал и поступает в блок 12 электронной обработки сигнала, где он преобразовывается и. усиливается, а затем поступает на вход регистрирующего устройства 13 и на компаратор 14. Уменьшение светового потока, падающего на приемник з 14

ll излучения, приводит к уменьшению преобразованного и усиленного электрического сигнала, поступающего затем на входы регистрирующего устройства 13 и компаратор 14.

С помощью регистрирующего устройства 13 можно определять величину износа контролируемых подшипников в любой промежуток времени в процессе их эксплуатации или испытаний.

Увеличение износа подшипников 1 и 2 приводит к еще большему изгибу (деформации) световода 8, а следовательно, к еще большим потерям светового потока, проходящего через него, а следовательно, к уменьшению электрического сигнала, поступающего на регистрирующее устройство 13 и компаратор 14.

При достижении аварийного износа подшипников 1 и 2 в. .личина электрического сигнала на входе в компараторе 14 достигает заданной величины опорного напряжения компаратора. В результате этого на выходе компараФ тора 14 появляется резкий перепад напряжения, который поступает в блок

15 световой и звуковой сигнализациизагорается, например, красная лампочка и звуковой сигнал — s виде прерывистого звукового сигнала {сирены).

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля аварийного износа подшипников качения, так как аварийный износ определяется по заданным предельным значениям осевых зазоров подшипников.

Формула изобретения

l . .Устройство для контроля аварийного износа подшипников качения, содержащее смонтированные в корпусе с элементами фиксации невращающихся ко49857 лец испытуемых подшипников приводной вал с элементами фиксации вращающихся колец испытуемых подшипников и измерительную систему для контроля состояния подшипников, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, измерительная система выполнена в виде постоянного маг10 нита, жестко закрепленного на торце приводного вала, и постоянного магнита, закрепленного в корпусе соосно приводному валу у ругим в осевом направлении элементом с датчиком осе15 вого перемещения.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен в виде световода, жестко закрепленного в корпусе и распо20 ложенного в плоскости, перпендикулярной оси приводного вала, а датчик содержит последовательно взаимодействующие блок питания, источник излучения, приемник излучения, блок обработки сигнала, компаратор и блок световой и звуковой сигнализации, а также регистрирующее устройство, соединенное с выходом блока обработки сигнала.

З0 3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что световод выполнен в виде волоконно-оптического элемента, изменяющего интенсивность проходящего светового потока в зависимости от изгибных деформаций, а постоянный магнит на нем выполнен в виде магниточувствительного металлического покрытия.

4. Устройство по п.2, о т л и—

40 ч а ю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен в виде мембраны с отражателем на торце, а точка пересечения оптических осей источника и приемника излучения расположена на

45 поверхности отражателя. е

1449857.

Составитель В.Пучинский

Редактор A.Øàíäoð Техред А. Кравчук ° Корректор В.Романенко

Заказ 6959/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о р и отк ытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, у . р л. П оектная 4