DE1104710B

DE1104710B - Method and arrangement for measuring the mutual displacement of the components of a storage system

Info

Publication number: DE1104710B
Application number: DEK25939A
Authority: DE
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1955-05-31
Filing date: 1955-05-31
Publication date: 1961-04-13

Description

Verfahren und Anordnung zur Messung der gegenseitigen Verlagerung der Bestandteile eines Lagersystems Für die Messung des beim Umlauf von wälzlagergelagerten Läufern entstehenden Geräusches sind anfangs Verfahren angewandt worden, bei denen das Geräusch durch Luftschallmikrofone aufgenommen und dann mit einschlägigen elektroakustischen Geräten (Analysatoren usw.) untersucht wird. Da es sich bald zeigte, daB es wegen der in den Einbauverhältnissen liegenden Varianten praktisch unmöglich ist, auf dem beschriebenen Wege eine sichere Beurteilung zu gewinnen, ging man später dazu über, die Verlagerung der geometrischen Achsen von Innen-und Außenring gegeneinander direkt elektromechanisch abzutasten. In der Regel geschieht dies bekanntlich dadurch, daß man das zu prüfende Lager auf eine sehr genau laufende Spindel aufsetzt, deren geometrische Achse als hinreichend ruhend anzusehen ist, und die Bewegungsgroßen des feststehenden Lagerteils in elektrische umsetzt, die dann im Zuge eingehenderer Prüfung wie bisher weiteren elektroakustischen Geräten zugeleitet werden. Procedure and arrangement for measuring mutual displacement of the components of a bearing system For the measurement of the rotation of roller bearings Procedures were initially applied to the noise produced by runners, in which the noise is recorded by airborne microphones and then with relevant electroacoustic Equipment (analyzers, etc.) is examined. Since it soon turned out that it was because of of the variants lying in the installation conditions is practically impossible The way to get a reliable assessment in the way described was done later about, the displacement of the geometric axes of the inner and outer ring against each other to be scanned directly electromechanically. As is generally known, this is done by that the bearing to be tested is placed on a very precisely running spindle, whose geometric axis is to be regarded as sufficiently stationary, and the motion variables of the fixed bearing part is converted into electrical power, which is then in the course of more detailed Test can be passed on to other electroacoustic devices as before.

Auch mit solchen Anordnungen gelingt es nicht, die verschiedenen, für den Geräuscherzeugungsmechanismus wesentlichen Einflüsse zu studieren und insbesondere deren Ursachen zu trennen. Für eine Lösung dieser Aufgaben hat man nämlich davon auszugehen, daß das Lager zusammen mit dem Läufer und dem Widerlager ein Schwingungssystem darstellt, bei dem beide Teile, der lagernde und der gelagerte, Verlagerungen ausgesetzt sind. Die Erfindung geht daher von dem Grundgedanken aus, die gegenseitige Verlagerung der Lagerteile mit einer Anordnung zu messen, bei der das Widerlager selbst schwingungsfähig ausgebildet ist. Es ist bereits eine auf diesem Grundgedanken aufgebaute Vorrichtung zum Prüfen von Kugellagern auf gleichmäßigen und geräuschlosen Gang bei betriebsmäßiger Belastung bekannt, bei welcher der eine Kugellagerring mit einer Schwungmasse starr verbunden ist, während der andere Kugellagerring auf einer elastischen Unterlage ruht und durch ungleichmäßigen Gang hervorgerufene Stöße auf einen Abtaster übertragen werden. Infolge der notwendig geringen Elastizität des elastischen Widerlagers ist das System dabei aber so hoch abgestimmt, daß seine Eigenfrequenzen innerhalb des Ubertragungs-bzw. Meßfrequenzbereichs zu liegen kommen, wodurch das Meßergebnis in unkontrollierbarer Weise gefälscht wird. Es ist nämlich bei einer derartigen Vorrichtung keine Gesalir dafür geboten, daß tatsächlich die Verlagerungen der Teile des Wälzlagersystems und nicht irgendwelche Schwingungen desselben ungestört gemessen werden. Es muß deshalb das Widerlager in einem solchen Falle derart elastisch abgestimmt werden, daß die Eigenfrequenz des Schwingungssystems Widerlager-Fundament unterhalb des interessierenden Be- reichs liegt. Dann ist nämlich die Schnelle, also der erste Differentialquotient der Schwingungsweite des Widerlagers ein direktes Maß für die gegenseitige Verlagerung von Läufer und Ständer des Lagersystems. Even with such arrangements it is not possible to to study essential influences for the noise generation mechanism and in particular to separate their causes. For a solution to these tasks you have it it can be assumed that the bearing, together with the rotor and the abutment, forms a vibration system represents in which both parts, the bearing and the bearing, exposed to displacements are. The invention is therefore based on the basic idea of mutual displacement to measure the bearing parts with an arrangement in which the abutment itself can vibrate is trained. It is already a device based on this principle For testing ball bearings for smooth and noiseless operation during normal operation Load known, in which the one ball bearing ring rigid with a flywheel is connected, while the other ball bearing ring on an elastic base rests and transmitted shocks caused by uneven gait to a scanner will. As a result of the necessary low elasticity of the elastic abutment The system is tuned so high that its natural frequencies are within the Transmission or. Measurement frequency range come to lie, whereby the measurement result is counterfeited in an uncontrollable manner. It is one of those Apparatus did not require that the parts actually be displaced of the rolling bearing system and not any vibrations of the same measured undisturbed will. In such a case, the abutment must therefore be matched so elastically be that the natural frequency of the vibration system abutment foundation below of the interest rich lies. Then there is the fast one, i.e. the first Differential quotient of the oscillation amplitude of the abutment is a direct measure of the mutual relocation of the carriage and stand of the storage system.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in einem Verfahren der Messung der gegenseitigen Verlagerungen der Bestandteile eines Lagersystems, das auf einem schwingungsfähigen Widerlager abgestützt ist, welches sich dadurch auszeichnet, daß erfindungsgemäß die relative Auslenkung oder einer ihrer zeitlichen Differentialquotienten, insbesondere die Schnelle des Widerlagers gegenüber seiner Abstützung in einem Frequenzbereich ausgewertet wird, innerhalb dessen das Widerlager in Richtung der zu messenden Verlagerung massengehemmt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren gibt die Möglichkeit, aus dem Meßergebnis auf die tatsächlichen Verlagerungen der Teile des Wälzlagersystems zu schließen. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens beruht darin, daß die Messung ohne Rückwirkung auf die mechanischen Schwingungen erfolgt, d. h. also weder die Schwingungen des I äufers noch diejenigen des Widerlagers (Ständers) gestört werden. Im Gegensatz dazu erfordert z. B. bei umlaufendem Innenring die Abtastung des Außenringes mit einem sogenannten Tastkopf einerseits ein Festhalten desselben gegeniiber Verdrehungen, andererseits muß seine Schwingungsfähigkeit in radialer oder axialer Richtung aber erhalten bleiben ; eine gleichzeitige Erfüllung dieser beiden Forderungen ist praktisch nicht möglich. The solution to the problem is a method of Measurement of the mutual displacements of the components of a storage system that is supported on an oscillating abutment, which is characterized by that according to the invention the relative deflection or one of its time differential quotients, in particular the speed of the abutment in relation to its support in a frequency range is evaluated, within which the abutment in the direction of the displacement to be measured is inhibited. The inventive method gives the opportunity from the Measurement result on the actual displacements of the parts of the rolling bearing system conclude. The particular advantage of this method is that the measurement takes place without affecting the mechanical vibrations, d. H. so neither that Vibrations of the rotor nor those of the abutment (stator) are disturbed. In contrast, e.g. B. the scanning of the outer ring with the rotating inner ring with a so-called probe head on the one hand holding it against twisting, on the other hand, its ability to oscillate in the radial or axial direction must remain ; a simultaneous fulfillment of these two requirements is practical not possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anordnung zur Ausübung des vorbeschriebenen Verfahrens derart ausgebildet ist, daß die Eigenfrequenz des in Richtung der zu messenden Achsverlagerungen liegenden Freiheitsgrades des Schwingungssystems Widerlager-Fundament unterhalb, diejenigen der anderen Freiheitsgrade aber oherhalb des zu messenden Frequenzbereichs liegen, bzw. mindestens der Schwingungswandler einschließlich seiner Einbauteile so aufgebaut ist, daß sein elektromechanischer Kopplungsfaktor (das Verhältnis » Spannung zu Schnelle «) in Richtung der Achsverlagerungen mindestens zehnmal so groß ist wie in den anderen Freiheitsgraden. It when the arrangement for exercising the is particularly advantageous The method described above is designed such that the natural frequency of the in direction the degree of freedom to be measured of the vibration system abutment-foundation below, those of the other degrees of freedom but lie outside the frequency range to be measured, or at least the vibration transducer including its built-in parts is so constructed that its electromechanical Coupling factor (the ratio of "tension to speed") in the direction of the axis displacements is at least ten times as large as in the other degrees of freedom.

Mit der elektromechanischen Umwandlung der Achsverlagerungen und auch einer analytischen Zerlegung dieser Schwingungen ist das Problem ihrer Untersuchung noch nicht gelöst. Bei eingehenden Messungen zeigt sich nämlich, daß die Elastizität der Laufbahnen und Wälzkörper weitgehend nichtlinear ist und damit auch die bei analytischen Methoden unerläßliche Bedingung der Gültigkeit des Gesetzes der ungestörten Superposition nicht mehr erfüllt ist. With the electromechanical conversion of the axis displacements and an analytical decomposition of these vibrations is also the problem of their investigation not resolved yet. Detailed measurements show that the elasticity of the raceways and rolling elements is largely non-linear and thus also the analytical methods indispensable condition for the validity of the law of the undisturbed Superposition is no longer fulfilled.

Die Aufgabe der meßtechnischen Trennung der verschiedenen Ursachen der Geräuscherzeugung läßt sich im vollen Umfange aber dann lösen, wenn das oben beschriebene Verfahren in derart abgewandelter Form angewandt wird. daß der Läufer zunächst auf eine oberhalb des interessierenden Bereichs liegende Drehzahl gebracht wird und dann nach Entfernung der Kupplung mit dem Antrieb die eigentliche Messung erstwährenddesfreienAuslaufserfolgt. Dabei wirkt das Lagersystem mit seiner ausgeprägten Resonanzkurve als Filter für das »wandernde Spektrum« der Verlagerungsschwingungen ; fällt eine Geräuschkomponente in die Umgebung des System-Resonanzkurvenmaximums. dann tritt im Meßzweig ein Maximum der Schnelle auf. Da die Frequenz aller mit dem Wälzvorgang zusammenhängenden Komponenten proportional der Drehzahl ist. ist jeder dieser Komponenten eine bestimmte Drehzahl zugeordnet, für welche Mie eine maximale Anzeige ergibt. Damit kann das (durch die nichtlineare Elastizität gefälschte) Spektrtini der Verlagerungsschwingungen in eine Funktion der Drehzahl als unalhängiger Veränderlicher transformiert werden. The task of the metrological separation of the various causes the generation of noise can be fully resolved if the above described method is applied in such a modified form. that the runner first brought to a speed above the range of interest and then the actual measurement after removing the coupling with the drive only takes place during the free run-out. The storage system acts with its distinctive Resonance curve as a filter for the "wandering spectrum" of the displacement vibrations ; a noise component falls in the vicinity of the system resonance curve maximum. then a maximum of the speed occurs in the measuring branch. Since the frequency of all with the Rolling process related components is proportional to the speed. is everyone these components are assigned a specific speed for which a maximum Display results. This means that the Spectrtini the displacement oscillations in a function of the speed as an independent variable be transformed.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in Verbindung mit der Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, von der Fig. 1 und 2 den prinzipiellen Aufbau einer für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Anordnung in körperlicher und schematischer Darstellung zeigen. Fig. 3 gibt ein willkürliches Beispiel wieder, wie die periodischen Teilfunktionen des vom Wälzvorgang herrührenden Geräuschanteils zusammengesetzt sind. Fig. 4 schließlich zeigt ein Ausführungsbeispiel fiir die gesamte Meßanordnung nach der Erfindung. Further details of the invention are in connection with the drawing Explained in the following description, of FIGS. 1 and 2 the principle Construction of an arrangement suitable for the method according to the invention in a physical and show a schematic representation. Fig. 3 gives an arbitrary example, like the periodic sub-functions of the noise component resulting from the rolling process are composed. Finally, FIG. 4 shows an exemplary embodiment for the entire measuring arrangement according to the invention.

Das obenerwähnte Lagersystem besteht nach Fig. I aus Ldufers, der Masse mw des Widerlagers und dem zwischen beiden wirkenden Kraftspeicher mit der Elastizität el. Das Widerlager mW gehört außerdem zu dem Schwingungssystem Al'iderlager-Fundament dessen beide Massen ebenfalls durch eine Feder (Elastizität e2) verbunden sind. Die Oberflächenwelligkeit der Laufringe und ähnliche Störttngsfunktionen der Gesamtschnelle v versuchen, soweit die dabei auftretenden Massenbeschleunigungskräfte nicht durch den Kraftspeicher el aufgenommen werden, die beiden Massen gegeneineinander zu verlagern. Da das Widerlager, das entsprechend seiner größeren Masse kleinere Verlagerungen mitmacht, auch zum zweiten Schwingungssystem mW-M gehört. zwischen dessen zwei Massen das Meßinstrument, d. h@ der Meßwandler, eingebaut ist, ist unter gewissen Bedingungen die Schnelle vW des Widerlagers gegenüber seinem Fundament proportional der Verlagerung des Läufers und damit der Summe aller Störungsfunktionen. The above-mentioned storage system consists of Fig. I from Ldufers, the Mass mw of the abutment and the energy storage device acting between the two with the Elasticity el. The abutment mW also belongs to the vibration system Al'iderlager-Foundation whose two masses are also connected by a spring (elasticity e2). The surface ripple of the races and similar disturbance functions of the overall speed v try, insofar as the mass acceleration forces that occur do not go through the energy storage el are added to move the two masses against each other. As the abutment, the smaller displacements correspond to its larger mass participates, also belongs to the second oscillation system mW-M. between its two masses the measuring instrument, d. h @ the transducer is built in under certain conditions the speed vW of the abutment in relation to its foundation is proportional to the displacement of the runner and thus the sum of all fault functions.

Die erwähnten Bedingungen lassen sich am bebten aus dem Ersatzschaltschema nach Fig. 2 entnehmen. The conditions mentioned can be shaky from the equivalent circuit diagram in accordance with FIG. 2.

Hierin sind entsprechend der hierfür zweckmäßigen elektromechanischen Analogie Massen durch Kapazitäten und Federn durch Induktivitäten ersetzt ; der Schnelle entspricht eine Spannung und der Kraft ein Strom. Man erkennt ohne weiteres, daß das zweite Schwingungssystem mW-e2-M, wenn die Kraft, wie gewünscht, zum größten Teil vom Widerlager aufgenommen werden soll, so tief abgestimmt sein muß, daß innerhalb des interessierenden Frequenzbereichs die Impedanz des zu der Widerlagermasse mW parallel geschalteten Zweiges groß gegeniiber der Impedanz der Widerlagermasse ist ; mit anderen Worten, die Eigenfrequenz des zweiten Schwingungssystems muß unterhalb des interessierenden Frequenzbereichs liegen. In diesem Falle verhalten sich dann die Verlagerungsschnellen von Läufer und Widerlager umgekehrt wie die Massen PlL und mW. Aus Fig. 2 erkennt man außerdem, daß das erste System mL-e1-mW um so weniger durch den Meßzweig gestört wird. je größer das Verhältnis mW/mL ist ; in der Praxis wird man es mindestens gleich 3 wählen.Here are the electromechanical ones that are appropriate for this purpose Analogy masses are replaced by capacities and springs by inductivities; the Fast corresponds to voltage and force corresponds to current. One recognizes without further ado that the second oscillation system mW-e2-M, when the force, as desired, is at its greatest Part of the abutment is to be included, must be tuned so deep that within of the frequency range of interest is the impedance of the mW to the abutment mass parallel branch is large compared to the impedance of the abutment mass ; in other words, the natural frequency of the second vibration system must be below of the frequency range of interest. In this case then behave the speed of displacement of the runner and the abutment is reversed to that of the masses PlL and mW. From Fig. 2 it can also be seen that the first system mL-e1-mW all the less is disturbed by the measuring branch. the greater the ratio mW / mL; in practice you will choose it at least equal to 3.

In Fig. 3 sind Beispiele gezeichnet, wie die zu den Laufbahnwelligkeiten von Innen-und Außenring und den Wälzkörperunrundheiten gehörenden Störungsfunktionen aussehen können. Entsprechend den Gangumlauffrequenzen ist die Periodendauer (T1, TA bzw. In Fig. 3 examples are drawn, such as those relating to the track waviness disturbance functions belonging to the inner and outer ring and the rolling element irregularities can look like. The period (T1, TA or

TWK) der drei Funktionen verschieden, z. B. 9:6 : 8.TWK) of the three functions different, e.g. B. 9: 6: 8.

Jede dieser Teilfunktionen kann mit dem zugehörigen Wälzbahnkreis als Grundperiode als Fourier-Reihe aufgefaRt werden. Es leuchtet nun ohne weiteres ein, daß-wenn, wie das praktisch der Fall ist. ein nichtlineares Verhältnis von Auslenkung und Kraft beim Kraftspeicher et in Fig. iL vorliegt-aus diesen drei Funktionen (zu denen noch nichtperiodische Anteile infolge Reibung, Schlupf usw. treten) eine außerordentlich komplizierte Summenfunktion entsteht, in der-wie bei jeder Überlagerung in einem nichtlinearen Schwingungsgebilde - Vielfache, Summen-und Differenzfrequenzen der ursprünglichen Komponenten auftreten.Each of these sub-functions can be combined with the associated rolling path circle as the fundamental period can be regarded as a Fourier series. It now lights up without further ado a that-if, as is practically the case. a non-linear relationship of The deflection and force in the force storage device et in FIG. IL are present from these three functions (to which there are still non-periodic components due to friction, slippage, etc.) extraordinarily complicated sum function arises in which - as with every superposition in a non-linear oscillation structure - multiples, sum and difference frequencies of the original components occur.

Deswegen stellt die A vandlung des Verfahrens mit variabler Umdrehungszahl des Lagers einen wesentlichen Fortschritt dar, weil hierbei die Nichtlinearität des Kraftspeichers durch a-priori-Hervorhebung der auszusiebenden Komponente praktisch unwirksam ist. Die Resonanzüberhöhung des Lagersvstems (bei einem Lager für 25 mm Bohrungsdurchmesser und einer Läufermasse von etwa 1. 5 kg beträgt die Eigenfrequenz etwa 200 bis 300 Hz) ist in der Regel stark ausgeprägt ; Unterschiede dieser Überhöhung, die natürlich in das MeBergebnis der 'erlagerung eingehen, konnen durch Ablesung der Halbwertsbreite aus der » Frequenzkurve « erfaßt werden. Aus diesem Grunde und zwecks einwandfreier Zuordnung der Drehzahl zu den Maxima ist es vorteilhaft, die Drehzahl während des Ablaufs mitzuregistrieren ; ein Beispiel hierfür wird im Zusammenhang mit Fig. 4 im folgenden erläutert werden. This is why the process is modified with variable speed of the bearing represents a significant advance, because here the non-linearity of the energy store by a priori highlighting of the components to be screened out practically is ineffective. The resonance exaggeration of the bearing system (with a bearing for 25 mm Bore diameter and a rotor mass of about 1.5 kg is the natural frequency about 200 to 300 Hz) is usually very pronounced; Differences in this exaggeration, which naturally go into the measurement result of the storage can be read off the half-width can be recorded from the "frequency curve". For this reason and for the purpose of correct assignment of the speed to the maxima, it is advantageous to use the To register the speed during the process; an example of this is related with Fig. 4 will be explained in the following.

Auf dem Fundament 1 ist über den Fuß 2 mit dem Torsionsstab 3 der Doppelhebel 4 drehschwingungsfähig abgestützt. Dieser trägt an seinem einen Ende das Tragstück 5, in dem die eine Lageraufnahme 6 befestigt ist ; das zu prüfende Lager 7 steckt auf der anderen Lageraufnahme 8, mit der die Läufer Schwungmasse 9 von möglichst großem WIassen-Trägheitsmoment verbunden ist. On the foundation 1 is on the foot 2 with the torsion bar 3 of the Double lever 4 supported so as to be capable of torsional vibrations. This one carries at one end the support piece 5, in which one bearing receptacle 6 is attached; the one to be tested Bearing 7 is on the other bearing mount 8, with which the rotor Flywheel 9 is connected by the largest possible WIassen moment of inertia.

In der beschriebenen Ausführungsform wird also die Verlagerung der Achsen parallel zu sich selbst, d. h. in ihrer eigenen Richtung bestimmt. Es ist selbstverständlich ohne weiteres möglich, die Lagerachse horizontal zu legen und die radiale Verlagerung zu messen. Eine Fiihrung der Schwungmasse gegen Kippung könnte hierbei durch eine Zentralkugelabstützung der einen Lageraufnahme bewerkstelligt sein. In the embodiment described, the relocation of the Axes parallel to themselves, d. H. determined in their own direction. It is Of course, it is easily possible to place the bearing axis horizontally and measure the radial displacement. A guide of the flywheel against tilting could be accomplished here by a central ball support of a bearing mount be.

An seinem anderen Ende trägt der Doppelhebel 4 das Gegengewicht 10, mit dessen Hilfe der Schwerpunkt des Doppelhebels nahezu in seinen Drehpunkt gelegt wird. Der Torsionsstab 3 ist sowohl in dem Fuß 2 als auch in dem hier zweiteiligen Doppelhebel 4 derart gelagert, daß er gegenüber Drehschwingungen wesentlich elastischer ist als gegenüber Transversal-(Biegungs-) Schwingungen. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Torsionsstab praktisch auf seiner ganzen Länge in einer Bohrung geführt und nur an den Enden bzw. in der Mitte mit Doppelhebel und Fuß verschraubt ist. Durch eine solche Ausbildung wird der obenerwähnten Forderung nach in Richtung der Achsverlagerungen im Vergleich zu den anderen Freiheitsgraden zehnfacher Schwingungsfähigkeit des Widerlagers Rechnung getragen ; der Achsverlagerungs Freiheitsgrad entspricht hierbei annähernd den Drehschwingungen des Doppelhebels. At its other end, the double lever 4 carries the counterweight 10, with the help of which the center of gravity of the double lever is almost in its pivot point will. The torsion bar 3 is both in the foot 2 and in the two-part here Double lever 4 mounted in such a way that it is much more elastic with respect to torsional vibrations is as opposed to transverse (bending) vibrations. This can e.g. B. thereby be achieved that the torsion bar practically over its entire length in a Drilled hole and screwed only at the ends or in the middle with a double lever and foot is. By such a training, the above-mentioned requirement is in the direction of of the axis displacements compared to the other degrees of freedom tenfold vibration ability of the abutment taken into account; the axis displacement corresponds to the degree of freedom here approximately the torsional vibrations of the double lever.

Zwischen dem Gegengewichtsende des Doppelhebels und dem Fundament liegt der elektromechanische Meßwandler 11. Es ist zweckmäßig, hierfür ein Tauchspulensystem mit zur Achsverlagerung paralleler Achse zu verwenden, das also wiederum nur bei Bewegungen in Achsrichtung, die mit der Richtung der zu messenden Verlagerungen übereinstimmt, eine ausreichende Empfindlichkeit besitzt. Between the counterweight end of the double lever and the foundation is the electromechanical transducer 11. It is advisable to use a moving coil system for this to be used with the axis parallel to the axis shift, so again only with Movements in the axial direction that correspond to the direction of the displacements to be measured agrees, has sufficient sensitivity.

Das Fundament 1 ist seinerseits ebenfalls auf einer Unterlage 12 elastisch und gedämpft durch Kraftspeicherelemente 13 abgestützt. Dadurch sollen nicht nur Gebäudeschwingungen vom Meßwandler ferngehalten. sondern auch eine Entkopplung der Anordnung von den Aufstellungsbedingungen sichergestellt werden. The foundation 1 is in turn also on a base 12 supported elastically and damped by energy storage elements 13. This is supposed to not only kept building vibrations away from the transducer. but also a decoupling the arrangement are ensured by the installation conditions.

Der Antrieb der Läufermasse 9 erfolgt über eine elastische Kupplung 14 durch den ein-und auskuppelbaren, über eine Federkombination 15 und den höhenverstellbaren Kopf 16 am Stativ 17 mit der schwenkharen Stativachse 18 aufgehängten Motor 19. Die Schwenkbarkeit ermöglicht es, ohne weiteres die Läufermasse abzuheben und das zu prüfende Lager auszuwechseln. Das Stativ 17 ist starr auf der Unterlage 12 montiert. The rotor mass 9 is driven by an elastic coupling 14 by the one that can be engaged and disengaged via a spring combination 15 and the height-adjustable one Head 16 on the stand 17 with the pivotable stand axis 18 suspended motor 19. The pivotability makes it possible to easily lift the rotor mass and that replace the bearings to be tested. The stand 17 is rigidly mounted on the base 12.

An der Stativachse 18 sind außerdem die zur Stroboskopanordnung gehörende Glimmlampe 20 und Photozelle 21 befestigt, die mit der Lochscheibe 22 zusammenwirken. Die Frequenz des die Glimmlampe versorgenden Kippgerätes 23 wird jeweils so eingestellt, und die Anzahl der in der Scheibe auf einem Kreis angeordneten Löcher ist so gewählt, daß bei der zu der betreffenden Innen-, Außenring bzw. Wälzkörper-Störungsfunktion zugeordneten Drehzahl ein stehendes Bild zustande kommt. Diese Einstellung wird, gegebenenfalls für jede Teilfunktion getrennt. nur einmal und vorzugsweise bei der Grundfrequenz der Störungsteilfunktion vorgenommen. Dicht ober-und unterhalb dieser Drehzahl und ihren ganzzahligen Bruchteilen liefert die Photozelle 21 über den Verstärker 24 eine Spannung tiefer Frequenz, die in einem relativ trägen elektromechanischen Schwingungsgebilde, z. B. einem Relais, eine mechanische Schwin- gung hervorruft, welche ihrerseits zur Hersteliung von Frequenzmarken auf dem Schreiber 25 herangezogen wird. On the stand axis 18 are also those belonging to the stroboscope arrangement Glow lamp 20 and photocell 21 attached, which interact with the perforated disk 22. The frequency of the tilting device 23 supplying the glow lamp is set in such a way that and the number of holes arranged in a circle in the disc is chosen so that in the case of the relevant inner, outer ring or rolling element malfunction function assigned speed a stationary image is created. This setting is if necessary separately for each sub-function. only once and preferably at the Basic frequency of the fault subfunction made. Just above and below this The speed and its whole number fractions are supplied by the photocell 21 via the amplifier 24 a voltage of low frequency, which in a relatively sluggish electromechanical Vibration structures, e.g. B. a relay, a mechanical oscillating causes which in turn are used to produce frequency marks on the writer 25 will.

Dem Schreiber25 wird die eigentliche Meßspannung vom Meßwandler 11 über einen Verstärker 26 nach Gleichrichtung 27 und Bewertung durch ein amplitudenabhängiges Netzwerk 28, gegebenenfalls über Filter mit verstellbarem Durchlaßbereich, in bekannter Weise zugeführt. An Stelle der Anwendung von Frequenzmarken ist es natürlich auch möglich, direkt den Vorschub des Registrierpapiers 29 durch die Drehzahl zu steuern. The actual measuring voltage from the transducer 11 is sent to the recorder 25 Via an amplifier 26 after rectification 27 and evaluation by an amplitude-dependent Network 28, if necessary via filters with adjustable passband, in known Way fed. Instead of using frequency marks, it is of course also possible to directly control the advance of the recording paper 29 through the speed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of measuring mutual displacements the components of a bearing system that is on a vibratory abutment is supported, characterized in that the relative deflection or a their time differential quotient, especially the speed of the abutment is evaluated against its support in a frequency range, within whose abutment is mass inhibited in the direction of the displacements to be measured.

2. Method of measuring the mutual displacements of the components a storage system according to claim 1, characterized in that the rotor initially is brought to a speed above the range of interest and then after removing the coupling with the drive the actual measurement during the free run-out takes place.

3. A method of measuring axle displacements according to claim 1 or 2, characterized in that the speed is preferably photoelectric is measured using a profile (perforated ring) attached to the runner.

4. Method of measuring the mutual displacements of the components a storage system, its amplitude recorded with a recorder is, according to one of claims 1 to 3, characterized in that the feed of the registration strip is coupled with the frequency display.

5. Method of measuring the mutual displacements of the components a storage system according to claim 3, characterized in that the runner with three Profiles is provided, the teeth or. Hole numbers behave like those for indoor and outdoor Outer ring belonging, with the number of rolling elements multiplied Eäfigumlauffrequenzen and the rolling element rotation frequencies, and that these profiles with a periodic Pulse are illuminated, the frequency of which is preferably a whole multiple of Natural frequency of the bearing system is.

6. Method of measuring the mutual displacements of the components of a storage system, the rms value of its amplitude with a recorder is recorded, according to claim 5, characterized in that at least one the rows of holes are used to obtain frequency marks on the registration strip will.

7. Arrangement for performing the method according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the oscillatory capacity of the Abutment in the direction of the axis displacements within the frequency range of interest is greater than ten times that in the other degrees of freedom.

8. Arrangement to exercise the method of measuring mutual Relocating the components of a storage system according to Claim 7, characterized in that that the natural frequency of the abutment vibration system compared to the base in its folding degree of freedom in the direction of the axial displacements to be measured is below the frequency range of interest.

9. Arrangement to exercise the method of measuring mutual Relocations of the components of a storage system according to claim 7 or 8, characterized characterized that the smaller mass of the abutment oscillation system is at least three times the mass of the rotor, which is approximately the practical operating conditions corresponds, and that the rotor has the largest possible moment of inertia.

10. Arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized by a double lever that is approximately in its center of gravity so that it can vibrate, on one end of which the storage system is supported.

11. Arrangement according to one of claims 7 to 10, characterized in that that it has an electromechanical transducer whose electromechanical coupling factor in the direction of the axial misalignments to be measured is at least ten times as large as in the other degrees of freedom.

Publications considered: German Patent No. 645 132.