FR3050536A1 - METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING - Google Patents

METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING Download PDF

Info

Publication number
FR3050536A1
FR3050536A1 FR1653695A FR1653695A FR3050536A1 FR 3050536 A1 FR3050536 A1 FR 3050536A1 FR 1653695 A FR1653695 A FR 1653695A FR 1653695 A FR1653695 A FR 1653695A FR 3050536 A1 FR3050536 A1 FR 3050536A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
bearing
rolling bodies
rolling
cage
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1653695A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3050536B1 (en
Inventor
Goff Alexis Le
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN SNR Roulements SA
Original Assignee
NTN SNR Roulements SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN SNR Roulements SA filed Critical NTN SNR Roulements SA
Priority to FR1653695A priority Critical patent/FR3050536B1/en
Publication of FR3050536A1 publication Critical patent/FR3050536A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3050536B1 publication Critical patent/FR3050536B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings
    • G01M13/045—Acoustic or vibration analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination de la vitesse de rotation d'une cage de rétention (4) d'un palier à roulement comprenant un organe intérieur (1) et un organe extérieur (2) entre lesquels des corps roulants (3) retenus par ladite cage sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes, au moins un desdits corps roulants présentant une aimantation rémanente et ledit procédé prévoyant de : mesurer le champ magnétique induit par le passage successif des corps roulants (3) lors de la rotation relative des organes (1, 2), afin d'obtenir un signal temporel périodique ; faire une analyse harmonique dudit signal temporel pour obtenir un spectre représentatif de la fréquence de passage desdits corps roulants ; déterminer ladite fréquence de passage des corps roulants (3) et calculer la vitesse de rotation de la cage (4) à partir de ladite fréquence de passage.The invention relates to a method for determining the speed of rotation of a bearing housing (4) of a rolling bearing comprising an inner member (1) and an outer member (2) between which rolling bodies (3). retained by said cage are arranged to allow the relative rotation of said members, at least one of said rolling bodies having remanent magnetization and said method providing for: measuring the magnetic field induced by the successive passage of the rolling bodies (3) during the relative rotation bodies (1, 2) for obtaining a periodic time signal; harmonic analysis of said time signal to obtain a spectrum representative of the frequency of passage of said rolling bodies; determining said passage frequency of the rolling bodies (3) and calculating the rotational speed of the cage (4) from said passage frequency.

Description

L’invention concerne un procédé de détermination de la vitesse de rotation d’une cage de rétention d’un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur entre lesquels des corps roulants retenus par ladite cage sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes. L’invention concerne également une application d’un tel procédé de détermination à la détection d’un état de rotation d’un palier à roulement, ainsi qu’un palier à roulement comprenant un dispositif de détermination de la vitesse de rotation de la cage de rétention par mise en oeuvre d’un tel procédé.The invention relates to a method for determining the speed of rotation of a bearing housing of a rolling bearing comprising an inner member and an outer member between which rolling bodies retained by said cage are arranged to allow the relative rotation of said organs. The invention also relates to an application of such a determination method to the detection of a state of rotation of a rolling bearing, and to a rolling bearing comprising a device for determining the rotation speed of the cage. retention by implementing such a method.

Dans certaines applications, il peut être souhaité de connaître la vitesse de rotation de la cage de rétention d’un palier à roulement, et par la même celle de la rangée de corps roulants retenus chacun dans une alvéole de ladite cage. En particulier, cette vitesse est reliée à plusieurs états de rotation du palier à roulement, tels que le glissement, l’angle de contact ou les efforts axiaux qui s’appliquent sur ledit palier, la connaissance d’au moins un de ces états permettant de surveiller le fonctionnement du palier, notamment à des fins de maintenance prédictive.In some applications, it may be desired to know the speed of rotation of the retention cage of a rolling bearing, and by the same that of the row of rolling bodies each retained in a cell of said cage. In particular, this speed is connected to several rotational states of the rolling bearing, such as the sliding, the contact angle or the axial forces which apply to said bearing, the knowledge of at least one of these states permitting to monitor the bearing's operation, in particular for predictive maintenance purposes.

La mesure directe de la vitesse de rotation d’une cage de rotation n’est pas simple puisque celle-ci se situe entre les organes, à l’intérieur du palier à roulement, rendant ainsi son accès difficile. Des techniques de mesure indirecte ont été proposées, sans toutefois donner entièrement satisfaction. L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant notamment un procédé de détermination de la vitesse de rotation d’une cage de rétention qui soit simple et précis, notamment relativement à la détermination d’au moins un état de rotation du palier à roulement comprenant ladite cage. A cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose un procédé de détermination de la vitesse de rotation d’une cage de rétention d’un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur entre lesquels des corps roulants retenus par ladite cage sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes, au moins un desdits corps roulants présentant une aimantation rémanente et ledit procédé prévoyant de : - mesurer le champ magnétique induit par le passage successif des corps roulants lors de la rotation relative des organes, afin d’obtenir un signal temporel périodique ; - faire une analyse harmonique dudit signal temporel pour obtenir un spectre représentatif de la fréquence de passage desdits corps roulants ; - déterminer ladite fréquence de passage des corps roulants et calculer la vitesse de rotation de la cage à partir de ladite fréquence de passage.The direct measurement of the rotational speed of a rotating cage is not simple since it is located between the members, inside the rolling bearing, thus making access difficult. Indirect measurement techniques have been proposed, but not entirely satisfactory. The aim of the invention is to improve the prior art by proposing, in particular, a method for determining the speed of rotation of a retention cage that is simple and precise, in particular with respect to the determination of at least one state of rotation of the bearing. bearing comprising said cage. For this purpose, according to a first aspect, the invention proposes a method for determining the speed of rotation of a bearing housing of a rolling bearing comprising an inner member and an outer member between which rolling bodies retained by said cage are arranged to allow relative rotation of said members, at least one of said rolling bodies having a remanent magnetization and said method providing for: measuring the magnetic field induced by the successive passage of the rolling bodies during the relative rotation of the bodies, in order to obtain a periodic time signal; performing a harmonic analysis of said time signal to obtain a spectrum representative of the frequency of passage of said rolling bodies; - Determine said passage frequency of the rolling bodies and calculate the rotational speed of the cage from said passage frequency.

Selon un deuxième aspect, l’invention propose une application d’un tel procédé de détermination à la détection d’un état de rotation d’un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur entre lesquels des corps roulants retenus par une cage sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes.According to a second aspect, the invention proposes an application of such a determination method to the detection of a state of rotation of a rolling bearing comprising an inner member and an outer member between which rolling bodies retained by a cage are arranged to allow the relative rotation of said bodies.

Selon un troisième aspect, l’invention propose un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur entre lesquels des corps roulants retenus par une cage sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes, au moins un desdits corps roulants présentant une aimantation rémanente, ledit palier comprenant un dispositif de détermination de la vitesse de rotation de la cage de rétention par mise en oeuvre d’un tel procédé de détermination, notamment pour une telle application. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique partielle d’une coupe longitudinale d’un palier à roulement selon l’invention ; - les figures 2a et 2b sont des tracés temps fréquence utilisés dans une application de détection d’un état de rotation suivant l’invention, montrant respectivement une absence de glissement (figure 2a) et un glissement (figure 2b) du palier.According to a third aspect, the invention proposes a rolling bearing comprising an inner member and an outer member between which rolling bodies retained by a cage are arranged to allow the relative rotation of said members, at least one of said rolling bodies having a remanent magnetization said bearing comprising a device for determining the rotational speed of the retention cage by implementing such a determination method, in particular for such an application. Other features and advantages of the invention will appear in the description which follows, made with reference to the appended figures, in which: - Figure 1 is a partial schematic representation of a longitudinal section of a rolling bearing according to the invention; FIGS. 2a and 2b are time-frequency traces used in a rotation state detection application according to the invention, respectively showing a lack of sliding (FIG. 2a) and a sliding (FIG. 2b) of the bearing.

En relation avec la figure 1, on décrit ci-après un palier à roulement comprenant un organe intérieur 1 et un organe extérieur 2 entre lesquels des corps roulants 3 retenus par une cage 4 sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes autour d’un axe. Dans cette description, les termes de positionnement dans l’espace sont pris en référence à l’axe de rotation du palier. En particulier, le terme « intérieur » est relatif à une disposition proche de cet axe et le terme « extérieur » est relatif à une disposition à distance de cet axe.In relation to FIG. 1, a rolling bearing comprising an inner member 1 and an outer member 2 between which rolling bodies 3 retained by a cage 4 are arranged to allow the relative rotation of said members around an axis. In this description, the terms of positioning in space are taken with reference to the axis of rotation of the bearing. In particular, the term "inside" relates to a disposition close to this axis and the term "outside" relates to a remote layout of this axis.

La figure 1 représente un tel palier particulièrement adapté au guidage en rotation d’une roue de véhicule automobile en la fixant à l’organe intérieur tournant 1, l’organe extérieur fixe 2 étant destiné à être solidarisé à un élément de suspension dudit véhicule. En particulier, chaque organe 1, 2 présente deux pistes de roulement espacées axialement de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement dans lesquels sont disposées respectivement une rangée de corps roulants 3.FIG. 1 represents such a bearing particularly adapted to guiding a motor vehicle wheel in rotation by fixing it to the rotating inner member 1, the fixed outer member 2 being intended to be secured to a suspension element of said vehicle. In particular, each member 1, 2 has two axially spaced rolling tracks so as to form between said members two raceways in which are arranged respectively a row of rolling bodies 3.

Dans le mode de réalisation représenté, les corps roulants 3 se présentent sous la forme de billes qui sont maintenues sensiblement à équidistance dans une rangée par l’intermédiaire de respectivement une cage de rétention 4. Pour ce faire, on connaît des cages 4 qui comprennent classiquement un corps annulaire, par exemple réalisé à base d’un matériau polymérique moulé, depuis lequel s’étendent des alvéoles dont la géométrie est adaptée pour retenir un corps roulant 3 en permettant sa rotation sur lui-même. En particulier, la cage de rétention 4 permet de maintenir les corps roulants 3 à équidistance dans une rangée annulaire.In the embodiment shown, the rolling bodies 3 are in the form of balls which are maintained substantially equidistant in a row through respectively a retention cage 4. To do this, there are known cages 4 which comprise conventionally an annular body, for example made of a molded polymeric material, from which extend the cells whose geometry is adapted to retain a rolling body 3 allowing its rotation on itself. In particular, the retention cage 4 keeps the rolling bodies 3 equidistantly in an annular row.

Toutefois, l’invention n’est pas limitée à un type spécifique d’utilisation ni à un mode de réalisation du palier, en particulier relativement à la géométrie des corps roulants 3, à la géométrie et/ou à la disposition relative des organes fixe 2 et tournant 1, ainsi qu’à la géométrie de la cage de rétention 4.However, the invention is not limited to a specific type of use or to an embodiment of the bearing, in particular with respect to the geometry of the rolling bodies 3, the geometry and / or the relative arrangement of the fixed members 2 and 1, and the geometry of the retention cage 4.

Le palier comprend un dispositif de détermination de la vitesse de rotation d’une cage de rétention 4, à savoir de la cage 4 de droite sur la figure 1. Pour ce faire le dispositif met en œuvre un procédé prévoyant qu’au moins un des corps roulants 3 présente une aimantation rémanente, c'est-à-dire une aimantation qui est présente même en l’absence de champ magnétique extérieur en étant ainsi source d’un champ magnétique constant.The bearing comprises a device for determining the rotation speed of a retention cage 4, namely of the right cage 4 in FIG. 1. To do this, the device implements a method that provides that at least one of the rolling bodies 3 has a remanent magnetization, that is to say a magnetization which is present even in the absence of external magnetic field and thus being a source of a constant magnetic field.

En particulier, au moins un et notamment tous les corps roulants 3 sont réalisés à base de matériau ferromagnétique, notamment en acier. En outre, le procédé prévoit de pouvoir aimanter préalablement au moins certains corps roulants 3 afin d’augmenter ou de leur conférer une aimantation rémanente.In particular, at least one and especially all the rolling bodies 3 are made of ferromagnetic material, especially steel. In addition, the method provides to be able to pre-magnetize at least some rolling bodies 3 in order to increase or give them a remanent magnetization.

Lors de la rotation relative des organes 1,2, la rangée de corps roulants 3 et donc la cage 4 présentent une vitesse de rotation propre qui, par rapport à un point fixe disposé en regard de la rangée de corps roulants 3, induit un passage successif desdits corps roulants à une fréquence donnée. Ainsi, du fait de l’aimantation rémanente d’au moins un des corps roulant 2, un champ magnétique périodique est généré, le procédé de détermination prévoyant de le mesurer afin d’obtenir un signal temporel périodique.During the relative rotation of the members 1, 2, the row of rolling bodies 3 and thus the cage 4 have a specific speed of rotation which, with respect to a fixed point disposed facing the row of rolling bodies 3, induces a passage successive rolling bodies at a given frequency. Thus, because of the remanent magnetization of at least one of the rolling bodies 2, a periodic magnetic field is generated, the determination method providing for measuring it in order to obtain a periodic time signal.

Pour ce faire, le dispositif de détermination peut utiliser un magnétomètre fixe 5 comprenant au moins un élément sensible qui est disposé en regard et à distance de détection de l’aimantation rémanente des corps roulants 3. En particulier, la figure 1 représente un magnétomètre 5 fixé à l’organe extérieur 2 pour être en regard axial de la rangée de corps roulants 3.To do this, the determination device can use a fixed magnetometer 5 comprising at least one sensitive element which is disposed opposite and at a distance of detection of the remanent magnetization of the rolling bodies 3. In particular, FIG. 1 represents a magnetometer 5 attached to the outer member 2 to be axially facing the row of rolling bodies 3.

Selon une réalisation, le magnétomètre 5 comprend un montage de mesure intégrant au moins un élément magnétorésistif dont la résistance électrique varie en fonction du champ magnétique. Selon une réalisation, des éléments magnétorésistifs sont intégrés dans un montage de mesure en pont de Wheatstone. Selon une autre réalisation, des éléments magnétorésistifs sont intégrés dans un montage de mesure en boucle de courant. Par ailleurs, un élément magnétorésistif peut comprendre une pluralité de motifs magnétorésistifs qui sont alignés, tel que décrit dans les documents FR-2 792 403, EP-2 602 593 ou EP-2 602 594.According to one embodiment, the magnetometer 5 comprises a measurement assembly incorporating at least one magnetoresistive element whose electrical resistance varies as a function of the magnetic field. In one embodiment, magnetoresistive elements are integrated in a Wheatstone bridge measurement circuit. In another embodiment, magnetoresistive elements are integrated in a current loop measurement circuit. On the other hand, a magnetoresistive element may comprise a plurality of magnetoresistive patterns that are aligned, as described in FR-2 792 403, EP-2 602 593 or EP-2 602 594.

En particulier, l’élément magnétorésistif comprend un empilement de deux couches magnétiques conductrices respectivement de référence et sensible entre lesquelles une couche de séparation est disposée afin que la résistance électrique dudit empilement soit fonction de l’orientation relative de l’aimantation des couches de référence et sensible.In particular, the magnetoresistive element comprises a stack of two conductive respectively reference and sensitive magnetic layers between which a separation layer is arranged so that the electrical resistance of said stack is a function of the relative orientation of the magnetization of the reference layers. and sensitive.

De façon avantageuse relativement à la sensibilité de la détection, l’élément magnétorésistif peut être à effet tunnel en présentant une couche de séparation qui est isolante, tel que décrit notamment dans le document WO-2004/083881. En variante, la couche de séparation peut être conductrice pour former un élément magnétorésistif de type GMR.Advantageously, with respect to the sensitivity of the detection, the magnetoresistive element may be tunneling by having a separating layer which is insulating, as described in particular in document WO-2004/083881. Alternatively, the separation layer may be conductive to form a GMR magnetoresistive element.

En outre, le magnétomètre 5 comprend un circuit électronique agencé pour exploiter les variations de la résistance électrique afin de délivrer un signal représentatif du champ magnétique à détecter. De façon avantageuse, pour améliorer la sensibilité, le procédé prévoit la possibilité de désaimanter préalablement au moins certaines parties ferromagnétiques du palier à roulement, notamment celles disposés à proximité des éléments sensibles du magnétomètre 5.In addition, the magnetometer 5 comprises an electronic circuit arranged to exploit the variations of the electrical resistance in order to deliver a signal representative of the magnetic field to be detected. Advantageously, to improve the sensitivity, the method provides the possibility of previously demagnetizing at least some ferromagnetic parts of the rolling bearing, in particular those arranged near the sensitive elements of the magnetometer 5.

Le procédé de détermination prévoit ensuite de faire une analyse harmonique temporelle, notamment réalisée par transformée de Fourier, du signal temporel pour obtenir un spectre représentatif de la fréquence de passage des corps roulants 3 et, au moyen de ce spectre, de déterminer ladite fréquence de passage desdits corps roulants. Ainsi, il est possible de calculer la vitesse de rotation de la cage 4 à partir de la fréquence de passage de corps roulants 3 puisque la fréquence de rotation de la cage 4 est égale à la fréquence de passage des corps roulants 3 divisée par le nombre de corps roulants 3 dans la rangée.The determination method then provides for a temporal harmonic analysis, in particular carried out by Fourier transform, of the time signal to obtain a spectrum representative of the passage frequency of the rolling bodies 3 and, by means of this spectrum, to determine said frequency of passage of said rolling bodies. Thus, it is possible to calculate the rotational speed of the cage 4 from the rolling body passing frequency 3 since the rotation frequency of the cage 4 is equal to the passage frequency of the rolling bodies 3 divided by the number of rolling bodies 3 in the row.

Selon une réalisation, la fréquence de passage des corps roulants 3 est déterminée par identification d’au moins une raie du spectre qui correspond à une harmonique de ladite fréquence de passage.According to one embodiment, the passage frequency of the rolling bodies 3 is determined by identifying at least one line of the spectrum which corresponds to a harmonic of said passage frequency.

La mise en œuvre du procédé de détermination décrit ci-dessus trouve plus particulièrement son application dans la détection d’un état de rotation d’un palier à roulement comprenant un organe intérieur 1 et un organe extérieur 2 entre lesquels des corps roulants 3 retenus par une cage 4 sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes.The implementation of the determination method described above finds more particularly its application in the detection of a state of rotation of a rolling bearing comprising an inner member 1 and an outer member 2 between which rolling bodies 3 retained by a cage 4 are arranged to allow the relative rotation of said bodies.

En effet, la vitesse de rotation de la cage 4 est reliée à plusieurs états de rotation du palier à roulement, tels que le glissement, l’angle de contact ou les efforts axiaux qui s’appliquent sur ledit palier, la connaissance d’au moins un de ces états permettant de surveiller le fonctionnement du palier, notamment à des fins de maintenance prédictive.Indeed, the speed of rotation of the cage 4 is connected to several rotational states of the rolling bearing, such as the sliding, the contact angle or the axial forces that apply to said bearing, the knowledge of least one of these states to monitor the operation of the bearing, in particular for predictive maintenance purposes.

Dans une application particulière, on peut prévoir une détermination de la vitesse de rotation relative des organes 1, 2 et une surveillance du ratio entre ladite vitesse relative et la vitesse de rotation de la cage 4 pour en déduire au moins un état de rotation du palier.In a particular application, it is possible to provide a determination of the relative rotational speed of the members 1, 2 and a monitoring of the ratio between said relative speed and the rotational speed of the cage 4 to deduce at least one state of rotation of the bearing .

Selon une réalisation, lorsque l’organe tournant 1 présente une aimantation rémanente, la vitesse de rotation relative des organes 1, 2 peut être déterminée par identification d’une raie d’ordre 1 et/ou d’au moins une harmonique de cette raie sur le spectre obtenu. En variante, la vitesse de rotation du palier peut être connue indépendamment du procédé de détermination de la vitesse de rotation de la cage 4.According to one embodiment, when the rotating member 1 has a remanent magnetization, the relative speed of rotation of the members 1, 2 can be determined by identification of a line of order 1 and / or at least one harmonic of this line. on the spectrum obtained. As a variant, the rotational speed of the bearing can be known independently of the method for determining the rotational speed of the cage 4.

En particulier, lorsque le ratio varie et/ou n’est pas conforme à un ratio théorique, l’application peut permettre la détection du glissement du palier. En relation avec la figure 2a, on voit que l’ordre, c'est-à-dire le ratio entre la fréquence de passage des corps roulants 3 et la fréquence de rotation de l’organe tournant 1 est égal à 11,9, le tracé O étant constant dans le temps à cette valeur qui correspond au ratio théorique de rotation sans glissement du palier considéré. A contrario, sur la figure 2b le tracé O de l’ordre ne donne pas cette valeur, ce qui permet de détecter un fonctionnement du palier dans un état de glissement, qui plus est instable puisque l’ordre varie dans le temps entre 12 et 14.In particular, when the ratio varies and / or is not in accordance with a theoretical ratio, the application may allow the detection of sliding of the bearing. In relation with FIG. 2a, it can be seen that the order, ie the ratio between the passage frequency of the rolling bodies 3 and the rotation frequency of the rotating member 1 is equal to 11.9, the track O being constant in time at this value which corresponds to the theoretical ratio of rotation without sliding of the bearing considered. On the other hand, in FIG. 2b the O plot of the order does not give this value, which makes it possible to detect a bearing operation in a slip state, which is moreover unstable since the order varies in time between 12 and 14.

Par ailleurs, éventuellement de façon complémentaire, lorsque la vitesse de rotation de la cage 4 est sensiblement constante, on peut calculer au moins un état de roulement parmi l’angle de contact des corps roulants 3 entre les organes 1, 2 et des efforts axiaux s’appliquant sur le palier. En effet, de façon théorique, le ratio entre la fréquence de rotation de la cage 4 et celle de l’organe tournant 1 est fonction de l’angle de contact, qui lui-même est fonction des efforts axiaux qui s’appliquent sur le palier.Furthermore, possibly in a complementary manner, when the rotational speed of the cage 4 is substantially constant, at least one rolling state can be calculated from the contact angle of the rolling bodies 3 between the members 1, 2 and axial forces. applying on the landing. Indeed, theoretically, the ratio between the rotation frequency of the cage 4 and that of the rotating member 1 is a function of the contact angle, which itself is a function of the axial forces that apply to the bearing.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination de la vitesse de rotation d’une cage de rétention (4) d’un palier à roulement comprenant un organe intérieur (1) et un organe extérieur (2) entre lesquels des corps roulants (3) retenus par ladite cage sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes, au moins un desdits corps roulants présentant une aimantation rémanente et ledit procédé prévoyant de : - mesurer le champ magnétique induit par le passage successif des corps roulants (3) lors de la rotation relative des organes (1,2), afin d’obtenir un signal temporel périodique ; - faire une analyse harmonique dudit signal temporel pour obtenir un spectre représentatif de la fréquence de passage desdits corps roulants ; - déterminer ladite fréquence de passage des corps roulants (3) et calculer la vitesse de rotation de la cage (4) à partir de ladite fréquence de passage.A method for determining the rotational speed of a bearing housing (4) of a rolling bearing comprising an inner member (1) and an outer member (2) between which rolling bodies (3) retained by said cage are arranged to allow the relative rotation of said members, at least one of said rolling bodies having remanent magnetization and said method providing for: - measuring the magnetic field induced by the successive passage of the rolling bodies (3) during the relative rotation of the organs (1,2), in order to obtain a periodic time signal; performing a harmonic analysis of said time signal to obtain a spectrum representative of the frequency of passage of said rolling bodies; - Determine said passage frequency of the rolling bodies (3) and calculate the rotational speed of the cage (4) from said passage frequency. 2. Procédé de détermination selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de passage des corps roulants (3) est déterminée par identification d’au moins une raie du spectre qui correspond à une harmonique de ladite fréquence de passage.2. Determination method according to claim 1, characterized in that the frequency of passage of the rolling bodies (3) is determined by identifying at least one line of the spectrum which corresponds to a harmonic of said passage frequency. 3. Procédé de détermination selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’analyse harmonique est réalisée par transformée de Fourier du signal temporel.3. Determination method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the harmonic analysis is performed by Fourier transform of the time signal. 4. Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mesure du champ magnétique est réalisée au moyen d’un magnétomètre fixe (5) comprenant au moins un élément sensible qui est disposé en regard et à distance de détection de l’aimantation rémanente des corps roulants (3).4. Determination method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the measurement of the magnetic field is performed by means of a fixed magnetometer (5) comprising at least one sensitive element which is arranged opposite and at distance of detection of the remanent magnetization of the rolling bodies (3). 5. Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il prévoit d’aimanter préalablement au moins certains corps roulants (3) afin d’augmenter ou de leur conférer une aimantation rémanente.5. Determination method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it provides to previously magnetize at least some rolling bodies (3) in order to increase or give them a remanent magnetization. 6. Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il prévoit de désaimanter préalablement au moins certaines parties ferromagnétiques du palier à roulement.6. Determination method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it provides to demagnetize at least some ferromagnetic parts of the rolling bearing. 7. Application d’un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 à la détection d’un état de rotation d’un palier à roulement comprenant un organe intérieur (1) et un organe extérieur (2) entre lesquels des corps roulants (3) retenus par une cage (4) sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes.7. Application of a determination method according to any one of claims 1 to 6 to the detection of a state of rotation of a rolling bearing comprising an inner member (1) and an outer member (2) between which rolling bodies (3) retained by a cage (4) are arranged to allow the relative rotation of said bodies. 8. Application selon la revendication 7, caractérisée en ce qu’elle prévoit une détermination de la vitesse de rotation relative des organes (1, 2) et une surveillance du ratio entre ladite vitesse relative et la vitesse de rotation de la cage (4) pour en déduire au moins un état de rotation du palier.8. Application according to claim 7, characterized in that it provides a determination of the relative rotational speed of the members (1, 2) and a monitoring of the ratio between said relative speed and the rotational speed of the cage (4) to deduce at least one state of rotation of the bearing. 9. Application selon la revendication 8, caractérisée en ce qu’elle prévoit : - lorsque le ratio varie et/ou n’est pas conforme à un ratio théorique, la détection du glissement du palier : et/ou - lorsque la vitesse de rotation de la cage (4) est sensiblement constante, de calculer au moins un état de roulement parmi l’angle de contact des corps roulants (3) entre les organes (1,2) et des efforts axiaux s’appliquant sur le palier.9. Application according to claim 8, characterized in that it provides: - when the ratio varies and / or is not in accordance with a theoretical ratio, the detection of sliding of the bearing: and / or - when the rotational speed the cage (4) is substantially constant, calculating at least one rolling state among the contact angle of the rolling bodies (3) between the members (1,2) and axial forces applying to the bearing. 10. Application selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que, lorsque l’organe tournant (1 ) présente une aimantation rémanente, la vitesse de rotation relative des organes (1, 2) est déterminée par identification d’une raie d’ordre 1 et/ou d’au moins une harmonique de cette raie sur le spectre obtenu.10. Application according to one of claims 8 or 9, characterized in that, when the rotating member (1) has a remanent magnetization, the relative speed of rotation of the members (1, 2) is determined by identification of a line of order 1 and / or at least one harmonic of this line on the spectrum obtained. 11. Palier à roulement comprenant un organe intérieur (1 ) et un organe extérieur (2) entre lesquels des corps roulants (3) retenus par une cage (4) sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes, au moins un desdits corps roulants présentant une aimantation rémanente, ledit palier comprenant un dispositif de détermination de la vitesse de rotation de la cage de rétention (4) par mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, notamment pour une application selon l’une quelconque des revendications 7 à 10.11. Rolling bearing comprising an inner member (1) and an outer member (2) between which rolling bodies (3) retained by a cage (4) are arranged to allow relative rotation of said members, at least one of said rolling bodies having a remanent magnetization, said bearing comprising a device for determining the speed of rotation of the retention cage (4) by implementing a method according to any one of claims 1 to 6, in particular for an application according to any of claims 7 to 10. 12. Palier à roulement selon la revendication 11, caractérisé en ce que les corps roulants (3) sont réalisés à base de matériau ferromagnétique, notamment en acier.12. rolling bearing according to claim 11, characterized in that the rolling bodies (3) are made of ferromagnetic material, in particular steel. 13. Palier à roulement selon l’une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le dispositif de détermination utilise un magnétomètre (5) comprenant un montage de mesure intégrant au moins un élément magnétorésistif dont la résistance électrique varie en fonction du champ magnétique, ledit élément magnétorésistif comprenant un empilement de deux couches magnétiques conductrices respectivement de référence et sensible entre lesquelles une couche de séparation est disposée afin que la résistance électrique dudit empilement soit fonction de l’orientation relative de l’aimantation des couches de référence et sensible, ledit magnétomètre comprenant un circuit électronique agencé pour exploiter les variations de ladite résistance électrique afin de délivrer un signal représentatif du champ magnétique à détecter.Roller bearing according to one of Claims 11 or 12, characterized in that the determination device uses a magnetometer (5) comprising a measurement circuit incorporating at least one magnetoresistive element whose electrical resistance varies as a function of the magnetic field. said magnetoresistive element comprising a stack of two respective reference and sensitive magnetic conductive layers between which a separating layer is arranged so that the electrical resistance of said stack is a function of the relative orientation of the magnetization of the reference and sensitive layers, said magnetometer comprising an electronic circuit arranged to exploit the variations of said electrical resistance in order to deliver a signal representative of the magnetic field to be detected. 14. Palier à roulement selon la revendication 13, caractérisé en ce que l’élément magnétorésistif est à effet tunnel.Rolling bearing according to Claim 13, characterized in that the magnetoresistive element has a tunnel effect.
FR1653695A 2016-04-26 2016-04-26 METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING Expired - Fee Related FR3050536B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1653695A FR3050536B1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1653695 2016-04-26
FR1653695A FR3050536B1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3050536A1 true FR3050536A1 (en) 2017-10-27
FR3050536B1 FR3050536B1 (en) 2018-05-25

Family

ID=56101738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1653695A Expired - Fee Related FR3050536B1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3050536B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2025693A1 (en) * 1970-05-21 1971-12-09 Siemens Ag Procedure for monitoring the operating condition of rolling bearings
EP0124530A1 (en) * 1982-06-10 1984-11-14 Scaniainventor Ab Apparatus for determining the condition of a rolling bearing.
DE102009021263A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Schaeffler Kg Rolling bearing with a magnetic device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2025693A1 (en) * 1970-05-21 1971-12-09 Siemens Ag Procedure for monitoring the operating condition of rolling bearings
EP0124530A1 (en) * 1982-06-10 1984-11-14 Scaniainventor Ab Apparatus for determining the condition of a rolling bearing.
DE102009021263A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Schaeffler Kg Rolling bearing with a magnetic device

Also Published As

Publication number Publication date
FR3050536B1 (en) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1330630B1 (en) Instrumented bearing for steering wheel
EP1825223B1 (en) Current-loop position sensor and antifriction bearing equipped with same
EP1549910A1 (en) Variable reluctance position sensor
FR2841990A1 (en) INSTRUMENT ROLLING BEARING DEVICE AND ELECTRIC MOTOR THUS EQUIPPED
WO2005121733A1 (en) Deformation-sensing bearing comprising four stress gauges
EP1102995B2 (en) Bearing provided with an information sensor
EP2017626A1 (en) Assembly forming a roller bearing equipped with an information gathering system
TW200923224A (en) Bearing assembly and bearing preload detecting device
EP0320322B1 (en) Bearing with a magnetic field detector
EP1882907B1 (en) Method for the determination of two signals in quadrature
EP3513149A1 (en) System for determining at least one rotation parameter of a rotating member
FR2930637A1 (en) Rotating unit's i.e. shaft, absolute angular position determining system assembly for controlling electric motor, has strips formed on respective magnets that are positioned with respect to rotating unit to arrange strips in radial plane
WO2009106739A2 (en) Method for detecting and quantifying the chipping of an assembly for axle bearing, and axle bearing assembly adapted for implementing said method
EP2163850B1 (en) Magnetic encoding device
EP1353151A1 (en) Absolute position sensor using Hall elements
FR3050536A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A RETAINING CAGE OF A BEARING BEARING
EP1743152A1 (en) Bearing deformation sensor comprising two stress gauges
EP2058539A2 (en) Sealing device, in particular with a built-in magnetic encoder, comprising a magnetic sealing lip
EP1676098B1 (en) Device for correction of the interference errors
EP3264431B1 (en) Bistable linear electromagnet
FR3093798A1 (en) System for determining at least one rotation parameter of a rotating member
EP1452834A1 (en) Rotation sensor
EP3225956B1 (en) Sensor for detecting a periodic magnetic field
FR2841978A1 (en) Power assisted car steering rotation parameter detection coder having distance between rotation support center and peripheral outer surround varying progressively/continuously following angular offset
FR3119887A1 (en) Movement measuring device intended to measure movements of a bearing

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20171027

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

ST Notification of lapse

Effective date: 20221205