CS265123B1

CS265123B1 - Connection of devices for sorting bearings

Info

Publication number: CS265123B1
Application number: CS872573A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Ing Fica
Original assignee: Ladislav Ing Fica
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS257387A1

Abstract

Zapojení řeší zjištování kvality a opotřebení ložisek, zvláště jehlových s pevnou osou a rotujícím tělesem. K výstupu generátoru vysokofrekvenčního střídavého proudu je přes vstup a výstup útlumového členu napojena rozptylová tlumivka, magnetickou vazbou spojená se zkoušeným ložiskem, k níž je v sérii napojen odpor. Odbočovací uzel mezi rozptylovou tlumivkou a odporem je napojen ke vstupu vysokofrekvenčního detektoru, jehož výstup je spojen s prvním vstupem sumačního zesilovače, jehož druhý vstup je napojen k výstupu zdroje proměnného napětí. Výstup sumačního zesilovače je spojen se vstupem nízkofrekvenčního detektoru, jehož výstup je napojen k vyhodnocovacímu přístroji a současně výstup zdroje stabilizovaného napětí je napojen na motorek mechanickou vazbou spojený se zkoušeným ložiskem.The connection solves the problem of determining the quality and wear of bearings, especially needle bearings with a fixed axis and a rotating body. A leakage choke is connected to the output of the high-frequency alternating current generator via the input and output of the attenuator, magnetically coupled to the bearing under test, to which a resistor is connected in series. The branch node between the leakage choke and the resistor is connected to the input of the high-frequency detector, the output of which is connected to the first input of the summing amplifier, the second input of which is connected to the output of the variable voltage source. The output of the summing amplifier is connected to the input of the low-frequency detector, the output of which is connected to the evaluation device, and at the same time the output of the stabilized voltage source is connected to the motor by mechanical coupling connected to the bearing under test.

Description

Vynález se týká zapojení přístroje pro tříděni ložisek zvláště jehlových s pevnou osou a rotujícím tělesem.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for sorting bearings, in particular needle axes, with fixed axles and rotating bodies.

Před montáží ložisek do stroje je třeba se přesvědčit o jejich kvalitě a vhodně je roztřídit. Toto je nutné zejména po opravách ložisek, při jejich převzetí ze zásilky nebo u ložisek, jejichž stupeň opotřebení není znám. Požadavek na třídění vzniká zvláště u rychloběžných vysoce namáhaných ložisek pro textilní stroje, kde opětná demontáž nevyhovujícího ložiska znamená velké časové ztráty a ztráty ve výrobě> Proto je účelné mít k dispozici přístroj pro třídění ložisek, jež umožňuje objektivní zjištění skutečného stavu ložiska ještě před montáží.Before mounting the bearings in the machine, it is necessary to make sure of their quality and to sort them properly. This is especially necessary after bearings are repaired, taken over from a shipment or for bearings whose degree of wear is unknown. A sorting requirement is particularly needed for high-speed, highly stressed bearings for textile machines, where the re-dismantling of a non-compliant bearing means a large time and production loss> Therefore, it is advisable to have a bearing sorting device which allows objective bearing condition to be measured before assembly.

Až dosud známé řešení přístroje pro třídění ložisek používá bučí mechanické^měřicí metody, nebo analýzu hluku ložiska při otáčení. Rovněž se v některých případech používají kapacitní nebo induktivní snímače, jež tvoří součást laděného obvodu určujícího kmitočet měřicího oscilátoru. Ze změn frekvence oscilátoru se určuje nepravidelnost chodu ložiska.The hitherto known bearing screening apparatus employs either mechanical measurement methods or bearing noise analysis during rotation. Capacitive or inductive sensors are also used in some cases and form part of the tuning circuit determining the frequency of the measuring oscillator. The oscillator frequency changes determine the bearing irregularity.

Nevýhodou tohoto řešení je, že v případě mechanických měřicích metod je rozlišovací schopnost omezena a nestačí k určení malých nepravidelností, jež se uplatňují hlavně při chodu ložisek rychloběžných. Zařízení pro analýzu hluku ložiska jsou rozměrná, nákladná, unikátní a jejich použití přichází v úvahu jedině u výrobce. Snímače s měřicími oscilátory vyžadují k funkci přesně stabilní oscilátory a měřiče kmitočtu. Jelikož měřicí soustava je součástí oscilačního okruhu, vznikají problémy s vlivem teploty, a tím i změnou geometrických rozměrů. Toto se projevuje jako kmitočtová chyba, kterou je nutné často dosti obtížně kompenzovat.The disadvantage of this solution is that in the case of mechanical measuring methods the resolution is limited and it is not sufficient to identify small irregularities, which are mainly applied during the operation of high-speed bearings. Bearing noise analysis devices are bulky, costly, unique and can only be used by the manufacturer. Sensors with measuring oscillators require precisely stable oscillators and frequency meters to function. Since the measuring system is part of the oscillating circuit, there are problems with the influence of temperature and thus a change in geometric dimensions. This manifests itself as a frequency error, which is often quite difficult to compensate.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález zapojení přístroje pro třídění ložisek, jehož podstata spočívá v tom, že k výstupu generátoru vysokofrekvenčního střídavého proudu je přes vstup a výstup útlumového členu napojena rozptylová tlumivka magnetickou vazbou spojená se zkoušeným ložiskem, k níž je v sérii napojen odpor, přičemž odbočovací uzel mezi rozptylovou tlumivkou a odporem je napojen ke vstupu vysokofrekvenčního detektoru, jehož výstup je spojen s prvním vstupem sumačního zesilovače, jehož druhý vstup je napojen k výstupu zdroje proměnného napětí, přičemž výstup sumačního zesilovače je spojen se vstupem nízkofrekvenčního detektoru, jehož výstup je napojen k vyhodnocovacímu přístroji a současně výstup zdroje stabilizovaného napětí je napojen na motorek mechanickou vazbou spojený se zkoušeným ložiskem.The disadvantages of the present invention are to eliminate the disadvantage of the invention by connecting a bearing sorting apparatus, the principle being that the output of the high-frequency alternating current generator is connected via the input and output of the attenuator with a magnetic coupling connected to the test bearing. the node between the dissipation coil and the resistor is connected to the input of the high-frequency detector, the output of which is connected to the first input of the summation amplifier, the second input of which is connected to the output of the variable voltage source; and the output of the stabilized voltage source is connected to the motor by a mechanical coupling connected to the tested bearing.

Výhodou výše uvedeného řešení je vysoká rozlišovací schopnost přístroje umožňující komplexně sledovat i ty nejmenší nepravidelnosti chodu ložiska, přičemž není nutné používat přesný a stabilní oscilátor, jelikož rozptylová tlumivka není součástí oscilačního okruhu.The advantage of the above mentioned solution is the high resolution of the device enabling to comprehensively monitor even the smallest irregularities of the bearing operation, while it is not necessary to use an accurate and stable oscillator, since the dissipation choke is not part of the oscillating circuit.

V důsledku toho změny geometrických rozměrů měřicí sestavy při změnách teploty neovlivňují kmitočet oscilátoru ani velikost údaje vyhodnocovacího měřidla. Další výhodou je možnost pouhým zvýšením zesílení sumačního zesilovače indikovat i nepatrné odchylky v chodu ložiska, a tak umožnit i třídění ložisek dobrých, u kterých by byly nepravidelnosti chodu jinými metodami těžko měřitelné. Výhodou je i možnost konstruovat přístroj jako přenosný pro použití přímo na pracovištích.As a result, changes in the geometric dimensions of the measurement assembly when temperature changes do not affect the frequency of the oscillator or the magnitude of the evaluation meter. Another advantage is the possibility of simply increasing the amplification of the summation amplifier to indicate even slight deviations in the running of the bearing, thus allowing the sorting of good bearings, where irregularities of the running by other methods would be difficult to measure. The advantage is also the possibility to design the device as portable for use in the workplace.

Příklad praktického provedení zapojení podle vynálezu je znázorněn na výkresu.An example of a practical embodiment of the circuit according to the invention is shown in the drawing.

Jak je patrno z výkresu blokového schématu, k výstupu 2 generátoru vysokofrekvenčního střídavého proudu 2 je přes vstup 2 ^a výstup 5 útlumového členu 4 napojena rozptylová tlumivka £ magnetickou vazbou spojená se zkoušeným ložiskem T_, k níž je v sérii napojen odpor 8, přičemž odbočovací uzel 2 mezi rozptylovou tlumivkou 2 ^a odporem 2 3^e napojen ke vstupu 10 vysokofrekvenčního detektoru 21» jehož výstup 12 je spojen s prvním vstupem 13 sumačního zesilovače 21» jehož druhý vstup 14 je napojen k výstupu 16 zdroje proměnného napětí 17, přičemž výstup 18 sumačního zesilovače 15 je spojen se vstupem 19 nízkofrekvenčního detektoru 20, jehož výstup 21 je napojen k vyhodnocovacímu přístroji 22 současně výstup 24 zdroje stabilizovaného napětí 23 je napojen na motorek 25 mechanickou vazbou spojený se zkoušeným ložiskem 7.As can be seen from the block diagram, an RF choke 4 is connected to the output 2 of the RF generator 2 via the input 2 ^{and the} output 5 of the attenuator 4 coupled to the test bearing T, to which a resistor 8 is connected in series. 2 between the leakage inductor 2 ^and resistor 2 3 ^e connected to the input 10 of high-frequency detector 21 »whose output 12 is connected to first input 13 of the summing amplifiers 21» whose second input 14 is connected to the output 16 of the source of variable voltage 17, the output 18 of the summing amplifier 15 is connected to the input 19 of the low-frequency detector 20, whose output 21 is connected to the evaluation device 22 at the same time the output 24 of the stabilized voltage source 23 is connected to the motor 25 by mechanical coupling connected to the tested bearing 7.

Jestliže se zkoušené ložisko Ί_ otáčí v magnetickém poli rozptylové tlumivky 6 pravidelně, mění se rozložení intenzity magnetického pole v okolí zkoušeného ložiska 7_ jen nepatrně.If the test bearing 7 rotates regularly in the magnetic field of the dissipation choke 6, the distribution of the magnetic field intensity around the test bearing 7 changes only slightly.

Rovněž úroveň vířivých proudů indukovaných ve zkoušeném ložisku 7. má konstantní velikost.Also, the level of eddy currents induced in the test bearing 7 is of constant magnitude.

V důsledku toho má indukční odpor rozptylové tlumivky 2 stálou hodnotu a na odporu ji vytvoří procházející střídavý proud úbytek napětí o neměnné, nebo jen nepatrně se měnící velikosti. Pokud dochází při chodu ložiska k nepravidelnostem, tzn. k vibracím, vůli, chvění apod. mění se i intenzita magnetického pole v okolí zkoušeného ložiska 7_, mění se i velikost ztrát vířivými proudy, a tím se mění i velikost indukčního odporu rozptylové tlumivky 6^. Úbytek napětí na odporuji vykazuje změny, které jsou tím větší, čím větší nepravidelnosti se v chodu zkoušeného ložiska 7_ projevují. Napětí v odbočovacim uzlu 9 mi charakter amplitudově modulovaného vysokofrekvenčního průběhu, kde hloubka modulace je mírou nepravidelnosti chodu.As a result, the inductance of the dissipation choke 2 has a constant value, and the resistance of the leakage current is created by a voltage drop of constant or only slightly varying magnitude. If irregularities occur during bearing operation, ie. The intensity of the magnetic field in the vicinity of the test bearing 7 changes, the magnitude of the eddy current losses also changes, and thus the magnitude of the inductance of the dissipation coil 6 also changes. The voltage drop across the resistors exhibits changes that are greater the greater the irregularities in the running of the bearing 7. The junction voltage 9 mi is the character of the amplitude-modulated high-frequency waveform, where the depth of modulation is a measure of irregularity in operation.

Aby zapojení bylo dostatečně citlivé i na velmi malé změny intenzity magnetického pole, je ke generátoru vysokofrekvenčního střídavého proudu 2 napojen útlumový člen 4, kterým je intenzita magnetického pole rozptylové tlumivky 2 nastavena např. pomoci osciloskopu připojeného paralelně k odporu 2 na takovou velikost, kdy se zřetelně projevuji i malé změny magnetického pole způsobené otáčením zkoušeného ložiska 7_. Vysokofrekvenční napětí odporu 2 je detekováno vysokofrekvenčním detektorem 11, na jehož výstupu je už nízkofrekvenční signál, jehož amlituda je mírou nepravidelnosti chodu zkoušeného ložiska T_. Nízkofrekvenční signál je zesílen v sumačním zesilovači 15 na úroveň potřebnou' pro zpracování připojenými obvody. Zdroj proměnného napětí 17 napojený ke druhému vstupu 14 sumačního zesilovače 15 umožňuje odečíst konstantní pozadí signálu a umožnit tak nulování sumačního zesilovače 15, takže na výstupu 18 je pouze zesílený nízkofrekvenční signál. Tento nízkofrekvenční signál je detekován nízkofrekvenčním detektorem 20, k jehož výstupu 21 lze již přímo připojit vyhodnocovací přístroj 22, např. ručkové nebo číslicové měřidlo. K dosažení konstantních podmínek je motorek 25 otáčející zkoušeným ložiskem 7_ napájen ze zdroje stabilizovaného napětí 23.In order to be sufficiently sensitive even to very small variations in magnetic field strength, an attenuator 4 is connected to the high-frequency AC generator 2, which adjusts the magnetic field intensity of the dissipation choke 2, for example using an oscilloscope clearly, there is also a slight change in the magnetic field caused by the rotation of the test bearing 7. The high-frequency voltage of the resistor 2 is detected by a high-frequency detector 11, the output of which is already a low-frequency signal, the amplitude of which is a measure of the irregularity of the running of the test bearing T. The low frequency signal is amplified in the summation amplifier 15 to the level necessary for processing by the connected circuits. The variable voltage source 17 connected to the second input 14 of the summation amplifier 15 makes it possible to read the constant background of the signal to allow the summation amplifier 15 to be reset, so that only the amplified low-frequency signal is output. This low-frequency signal is detected by a low-frequency detector 20, to whose output 21 an evaluation device 22, such as a pointer or digital meter, can be directly connected. To achieve constant conditions, the motor 25 rotating the test bearing 7 is supplied from a stabilized voltage source 23.

Kromě třídění ložisek lze zapojení podle vynálezu použít i pro zjištování velikosti chvění kovových součástí.In addition to the classification of bearings, the circuit according to the invention can also be used to detect the magnitude of the vibration of metal parts.

Claims

Bearing sorting device connection characterized in that a choke (6) is connected to the output (1) of the high-frequency AC generator (2) via a magnetic coupling coupled to the test bearing (3) via the input (3) and output (5) of the attenuator (4). 7), to which a resistor (8) is connected in series, the junction (9) between the dissipation choke (6) and the resistor (8) being connected to the input (10) of the high-frequency detector (11) whose output (12) is connected to a first input (13) of the summation amplifier (15), the second input (14) of which is connected to the output (16) of the variable voltage source (17), the output (18) of the summation amplifier (15) connected to the input (19) a low-frequency detector (20) whose output (21) is connected to an evaluation device (22) and at the same time the output (24) of the stabilized voltage source (23) is connected to the motor (25) by mechanical coupling connected to the bearing (7).