DE2612911B2 - Vorrichtung zur Prüfung von Wälzlagern - Google Patents
Vorrichtung zur Prüfung von WälzlagernInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit der Prüfung von Wälzlagern insbesondere Miniaturkugellagern gemäß
dem Oberbegriff des Anspruch 1. Die Laufeigenschaften
von Wälzlagern hängen, abgesehen von ihrem konstruktiven
Aufbau von verschiedenen Betriebsfaktoren ab, welche insbesondere bei der Verwendung von
Wälzlagern in Präzisionsgerälen deren Tauglichkeit für den bestimmten Anwendungsfall bestimmen. Hierzu
gehört die Schmiermittelqualität, die Oberflächengüte der Wälzkörper sowie der Laufflächen, die Geometrie
des Lagers und damit sein Rundlauf und eine etwaige Exzentrizität der sich umeinander drehenden Lagerteile
und insbesondere der Lauffläche gegenüber der Mittellinie des den im Betrieb sich drehenden Teil
aufnehmenden Lagerringes. Beim Zusammenbau sowie bei der Wartung und ggf. Reparatur von Präzisionsgeräten
wie beispielsweise Kreiselmotoren und anderen schnell laufenden Maschinenteilen ist es von Vorteil,
wenn die Güte der verwendeten Wälzlager vor dem
ίο Zusammenbau des Gerätes zuverlässig daraufhin
überprüft werden kann, ob das Wälzlager den gestellten Anforderungen entspricht oder nicht Hierzu empfiehlt
es sich, die Güte des Wälzlagers möglichst unter Betriebsbedingungen, d. h. mit den gleichen Drehzahlen
und bei den gleichen Belastungen und Umgebungsbedingungen zu prüfen, welche beim Betrieb des die
Wälzlager aufweisenden Gerätes auftreten.
Die Erfindung geht aus von einer Prüfvorrichtung gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1. Bei einer aus
μ DE-AS 15 73 507 bekannten Prüfvorrichtung dieser Art
wird der innere Lagerring über eine elastische Kupplung von einem Elektromotor angetrieben, während
am äußeren Lagerring ein aus zwei Belastungselementen bestehendes Belastungsorgan angreift Bei einer
weiteren aus DE-OS 22 22 000 bekannten Vorrichtung dieser Art ist die Belastungsvorrichtung derart
schwenkbar, daß ihre Achse gegenüber derjenigen des inneren Laufrings einen kleinen Winkel bildet und somit
das Lager unter der maximal möglichen Verkantung
betrieben wird. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden (DE-PS 25 20 719), ein in einer Hochvakuumkammer
befindliches Lager mittels einer Magnetkupplung von einem außerhalb der Kammer angeordneten
Motor anzutreiben. In all diesen Fällen wird das Lager während des Priifvorgangs mechanischen Belastungen
ausgesetzt und ständig angetrieben. Damit ist aber nicht auszuschließen, daß vom Antrieb herrührende Schwingungen
das Meßergebnis des Schwingungsmessers beeinflussen.
Ausgehend von diesem Stand Jar Technik soll durch
die Erfindung eine Prüfvorrichtung geschaffen werden, mit deren Hilfe im Betrieb besonders hochtourig
laufende Wälzlager unter Betriebsbedingungen einer Tauglichkeitsprijfung unterzogen werden können, die
eine zuverlässige Aussage über die Verwendbarkeit oder NichtVerwendbarkeit des geprüften Lager·, liefert.
Die Prüfvorrichtung soll möglichst einfach aufgebaut und zu betreiben sein. Diese Aufgabe wird gelöst durch
die im Anspruch 1 gekennzeichnete Prüfvorrichtung.
Die Verwendung eines Druckluftantriebes ermöglicht wesentlich höhere und damit im Bereich der späteren
Betriebsdrehzahl liegende Prüfdrehzahl als herkömmliche Prüfvorrichtungen, bei denen das Lager über einen
Elektromotor angetrieben wird. Das Ausgangssignal des Körperschallaufnehmers läßt sich in einfacher
Weise registrieren und mit den Prüfergebnissen anderer Lager vergleichen bzw. zur Steuerung einer die
Tauglichkeit oder Untauglichkeit des Lagers anzeigenden Signaleinrichtung verwenden. Der Aufbau der
Prüfvorrichtung ist denkbar einfach, sie kann leicht bestückt und bedient werden.
Um Vi verhindern, daß das Meßergebnis durch vom Antrieb herrührende Schwingungen beeinflußt wird,
empfiehlt es sich, während der Schwingungsmessung den Antrieb abzuschalten und somit die Schwingungsmessung
während des freien Lagerauslaufs durchzuführen. Um hierbei gleichwohl die Messung jeweils in
einem bestimmten Drehzahlbereich durchzuführen.
sollte die Prüfvorrichtung vorzugsweise in der im Anspruch 8 gekennzeichneten Weise angewandt werden.
Einerseits vermeidet man hierdurch vom Antrieb her das MeQergebnis beeinflussende Schwingungen und
zum anderen wird eine Drehzahlregelung für das Lager überflüssig gemacht Auch wird das Lager nicht durch
symmetrisch auf die Lagerachse einwirkende Antriebskräfte belastet
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Prüfvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend auf ein in den Zeichnungen wiedergegebenes Ausführungsbeispiel Bezug genommen. Darin zeigt
F i g. 1 schematisch den Aufbau einer zur Prüfung eines Lagerpaares dienenden Prüfvorrichtung und
Fig.2 das Blockschaltbild einer zur Durchführung des Prüfverfahrens geeigneten Meßanordnung.
In F i g. 1 stehen auf einer sehwingungsdämpfenden Unterlage 1 zwei Halteblöcke 2 und 3, welche über zwei
parallele Bolzen 4 mechanisch miteinander verbunden sind. Auf diesen beiden Bolzen 4 geführt ist ein mit
entsprechenden Durchgangsbohrungen 5 versehenes Querjoch 6, welches ebenso wie der HalteDlock 2 der
Aufnahme des Außenringes 7 eines von zwei zu prüfenden Wälzlagern 8 dient In den Innenring 9 jedes
der beiden Wälzlager sind die Achszapfen einer Welle 10 eingesetzt, welche ein einerseits als Drehzahlgeber
und andererseits als Antriebsrad dienendes Flügelrad 11
trägt Zwei die beiden Bolzen 4 umschlingende Schraubenfedern 12 drücken das Joch 6 mit vorgegebener
Kraft von beispielsweise 0,5 bis 1,0 N in Richtung auf den Halteblock 2. An letzterem ist ein Beschleunigungsaufnehmer 13 vorzugsweise mit eingebauten Vorverstärker
angebracht Ein optischer oder magnetischer Drehzahlaufnehmer 14 steht mit dem Zahnkranz des
Flügelrades U gegenüber. Letzteres wird durch den aus einer Preßluftdüse 15 austretenden Luftstrom berührungsfrei
in Umdrehung versetzt Größe und Gewicht der aus Achse 10 und Laufrad 11 bestehenden
Antriebsanordnung für den Innenring 9 der beiden Lager 8 sind vorzugsweise so gewählt, daß sie den
Gegebenheiten, weichen die Lager im Betrieb ausgesetzt sind, entsprechen. Hierzu gehören Länge und
Steifigkeit der Welle 10 sowie Gewicht und Trägheitsmoment von Welle und Flügelrad. Im Falle der Prüfung
von Kugellagern für Kreiselmotoren sollten diese zumindest angenähert mit den entsprechenden Kennwerten
des Kreiselrotors übereinstimmen.
Zur Erläuterung des Prüfverfahrens wird auf F i g. 2 Bezug genommen. An die Drehzahlmeßsonde 14 ist ein
Drehzahlmesser 16 angeschlossen, dessen Ausgangssignal einer Torschaltung 17 als Steuersignal zugeleitet
wird. De>' Beschleunigungsaufnehmer 13 ist über ein Stromversorgungsgerät 18 an den Signaleingang der
Torschaltung 17 angeschlossen. Die durch den Drehzahlmesser 16 gesteuerte Torschaltung 17 bewirkt daß
das verstärkte Ausgangssignai des Beschleunigungsaufnehmers 13 nur dann zum Pegelmesser 19 gelangt, wenn
das Flügelrad 11 und somit der Innenring der beiden Kugellager 8 mit in einem vorgegebenen Drehzahlbereich
liegender Drehzahl umläuft. Die Breite dieses Drehzahlbereiches und der Betrag der Drehzahl selbst
richten sich in erster Linie nach den späteren Einsatzbedingungen der zu prüfenden Wälzlager.
Überschreiten die am Pegelmesser 19 angezeigten ■-, mechanischen Schwingungen des Halteblocks 2 einen
vorgegebenen und zuvor experimentell oder durch Erfahrungswerte ermittelten Schwellwert so ist wenigstens
eines der Lager 8 schadhaft Reihenuntersuchungen haben gezeigt daß der Betrag der gemessenen
ίο Störschwingungen kaum davon abhängt ob das linke
oder das rechte der beiden Lager schadhaft ist Durch Vergleich mit einem weiteren Lager, vorzugsweise mit
einem nachgewiesenermaßen einwandfreien Lager, läßt sich leicht feststellen, welches der beiden vorgeprüften
it Lager schadhaft war. Die Prüfung kann auch von
vornherein derart durchgeführt werden, daß immer ein bekanntermaßen einwandfreies und ein zu prüfendes
Lager eingesetzt werden.
Bei der Bewertung des vom Beschleunigungsaufnehmer gelis'erten Frequenzspektrums der Störschwingungen
hat sich gezeigt daß eine Bewertung gemäß Kurve
A nach DIN 45 633 zu einer zuverlässig ;n Aussage über
die Lagerqualität führt Schallpegelmesser mit einer derartigen Bewertungskennlinie sind bekannt Da der
Drehzahlmesser 16 ein beispielsweise hinsichtlich seiner Ampli'ude drehzahlabhängiges Signal liefert, weist die
Torschaltung vorzugsweise zwei auf bestimmte Drehzahisignalamplituden einstellbare und auf diese Weise
den Durchlaßbereich bestimmende Schwellwertschalter
jo auf. Die Durchschaltung des Ausgangssignals des
Beschleinigungsaufnehmers 13 zum Schallpegelmesser 19 kann mit Hilfe eines durch die genannten
Schwellwertschalter gesteuerten Relaiskontakts erfolgen. Es ist von Vorteil, die Schwingungsmessung nach
J5 Abschalten des Druckluftantriebes während des Nachlaufs
des Flügelrades vorzunehmen, weil dann keine die Lager parallel zum Antriebsluftstrah! belastenden
Kräfte vorhanden sind. Für die Anzeige der Störschwingungen
eignet sich besonders ein Instrument mit Anzeige des Impulsschallpegels, einer Maximalwertspeicherung
sowie einer Rücksetztaste. Zur Unterdrükku.ig der Anzeige während des Hochlaufs wird die
Rücksetztaste betätigt. Je nach Qualitätsanforderung an die zu prüfenden Lager wird durch Messung bekanntermaßen
einwandfreier Lager eine Schallpegelgrenze festgelegt. Einwandfreie und mangelhafte Lager unterscheiden
sich durch Geräuschpegel in der Größe 10 dB (A), Dies wurde beispielsweise bei der Messung von
Kugellagern für Kreiselmotoren in Drehzahlbereich
>o zwischen 23 500 und 24 500 U/min ermittelt Das
Meßsignal des Pegelmessers kann selbst als Gütemaß und/oder zur Steuerung einer Freigabeanzeige (tauglich/untauglich)
dienen.
Anstelle eines Impulsschallpegelmessers 19 kann man auch einen Echtzeit-Frequenzanalysator mit nachgeschaltetem XY-Si.hreiber an den Beschleunigungsaufnehmer anschließen; jedoch ist dieses Meßverfahren aufwendiger als das zuvor beschriebene und liefert kein sofort ablesbares Entscheidungskriterium für die Tauglichkeit des geprüi ten Lagers.
Anstelle eines Impulsschallpegelmessers 19 kann man auch einen Echtzeit-Frequenzanalysator mit nachgeschaltetem XY-Si.hreiber an den Beschleunigungsaufnehmer anschließen; jedoch ist dieses Meßverfahren aufwendiger als das zuvor beschriebene und liefert kein sofort ablesbares Entscheidungskriterium für die Tauglichkeit des geprüi ten Lagers.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
- Patentansprüche:t. Vorrichtung zur Prüfung von Wälzlagern, insbesondere Miniaturkugellagern, bei der der eine Lauf« ing des in eine Haltevorrichtung eingesetzten Wälzlagers in Drehung versetzt wird und die mechanischen Schwingungen der Haltevorrichtung gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerring (7) des zu prüfenden Wälzlagers (8) in die Haltevorrichtung (2—6) eingespannt und an diese ein Körperschallaufnehmer (13) angekoppelt äst, während der innere Lagerring (9) ein einer Preßiuftdüse (15) gegenüberstehendes Antriebsflügelrad (11) trägt.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Prüfung von Kugellagerpaaren, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Antriebsflügelrad (11) tragende Welle (10) beidseitig in den inneren Lagerring (9) je eines der beiden Kugellager (8) eingesetzt ist und die äußeren Lagerringe (7) in zwei sich gegenübersteilenden parallel^ Jochen (2, 6) der Haltevorrichtung (2—6) eingespannt sind
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Joch (6) auf zwei parallelen, von den beiden Jochen (2, 6) getragenen Haltebolzen (4) gegen die vorzugsweise einstellbare Kraft wenigstens einer Feder (12) verschiebbar angeordnet ist
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperschallaufnehmer (13) an einem der Joch (2) befestigt ist
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Flügelrad (11) zugleich als Geburrad uner berührungsfreien DrehzahlmeßeinrichtLng (14) dient.
- 6. Vorrichtung nach einem \.sr Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperschallaufnehmer (13) über eine durch die Drehzahlmeßeinrichtung (14, 16) gesteuerte Torschaltung (17) an einen Schallpegelmesser (19) angeschlossen ist
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallpegelmesser (19) eine Einrichtung zur Speicherung der Impuisxchallpegel, insbesondere des maximalen Schallpegels, aufweist.
- 8. Anwendung einer Prüfvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 zur Prüfung im Betrieb hochtourig laufender Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (11) durch Druckluft auf eine oberhalb der Betriebsdrehzahl liegende Drehzahl beschleunigt die Druckluftzufuhr dann abgeschaltet und die Schwingungsmessung im freien Lagerauslauf gemessen wird, sobald die Drehzahl des inneren Lagerrings einen vorgegebenen, die Betriebsdrehzahl einschließenden, Drehzahlbereich durchläuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762612911 DE2612911C3 (de) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Vorrichtung zur Prüfung von Wälzlagern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762612911 DE2612911C3 (de) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Vorrichtung zur Prüfung von Wälzlagern |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2612911A1 DE2612911A1 (de) | 1977-10-06 |
DE2612911B2 true DE2612911B2 (de) | 1981-01-08 |
DE2612911C3 DE2612911C3 (de) | 1986-05-28 |
Family
ID=5973506
Family Applications (1)
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DE19762612911 Expired DE2612911C3 (de) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Vorrichtung zur Prüfung von Wälzlagern |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2612911C3 (de) |
Families Citing this family (4)
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JP2966040B2 (ja) * | 1990-05-18 | 1999-10-25 | 日本トムソン株式会社 | 遠心荷重軸受試験機 |
JP2966046B2 (ja) * | 1990-05-28 | 1999-10-25 | 日本トムソン株式会社 | 遠心荷重軸受試験機 |
DE102009016161B4 (de) | 2009-04-03 | 2023-11-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Vorrichtung zur Geräuschprüfung eines Radiallagers |
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FR672657A (fr) * | 1928-07-12 | 1930-01-06 | Schneider Et Cie | Suspension élastique pour arbres de rotor de turbines, de machines dynamo-électriques, axes de gyroscopes, et autres applications |
US3332277A (en) * | 1964-08-13 | 1967-07-25 | Gen Motors Corp | Bearing testing machine |
US3427865A (en) * | 1965-08-02 | 1969-02-18 | Textron Inc | Testing device for antifriction bearings or the like |
-
1976
- 1976-03-26 DE DE19762612911 patent/DE2612911C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2612911A1 (de) | 1977-10-06 |
DE2612911C3 (de) | 1986-05-28 |
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Legal Events
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8263 | Opposition against grant of a patent | ||
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