PL223165B1 - Sposób diagnozowania uszkodzeń łożyska i przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób diagnozowania uszkodzeń łożyska i przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych.

Obudowa łożyska zintegrowana ze wskaźnikiem zużycia znana jest z międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO2011US62006. Wskaźnikiem zużycia jest bezpiecznik elektromechaniczny podłączony do układu pomiarowego, który w normalnych warunkach pracy zapewnia ciągłość pracy łożyska. Uszkodzenie łożyska powoduje przerwanie obwodu w bezpieczniku, co prowadzi do uruchomienia sygnalizacji zużycia łożyska.

W chwili obecnej do wykrywania uszkodzeń łożysk stosuje się skomplikowane elektroniczne układy pomiarowe rejestrujące drgania w szerokim paśmie. Niesie to za sobą konieczność dodatkowej obróbki danych i ich selekcjonowania w celu odnalezienia znaczącego symptomu diagnostycznego.

Istota sposobu, według wynalazku polega na tym, że dla danego łożyska ustala się zakres częstotliwości charakterystycznych diagnozowanego łożyska, po czym do obudowy łożyska przykłada się przyrząd diagnostyczny, którego charakterystyka drgań mieści się w zakresie częstotliwości charakterystycznych diagnozowanego łożyska, a następnie kontroluje się drgania mechaniczne i akustyczne generowane przez przyrząd diagnostyczny, które rosną wraz z wystąpieniem i wzrostem uszkodzenia podczas pracy łożyska.

Korzystnie, przyrząd diagnostyczny osadza się trwale na obudowie łożyska.

Istota przyrządu, według wynalazku polega na tym, że ma obudowę, wewnątrz której zamontowany jest podatny, wymienny element drgający, przy czym dolny koniec elementu drgającego zam ocowany jest w szczękach uchwytu osadzonych w podstawie obudowy rezonatora, natomiast górny koniec elementu drgającego zamocowany jest w regulatorze napięcia.

Korzystnie, element drgający wykonany jest w postaci płytki, lub pręta, lub struny.

Korzystnie, obudowa wyposażona jest w element mocujący połączony z obudową łożyska.

Korzystnie, obudowa połączona jest trwałe za pomocą elementu mocującego, z obudową łożyska.

Korzystnie, obudowa usytuowana jest promieniowo do łożyska umieszczonego w obudowie łożyska.

Przyrząd diagnostyczny, według wynalazku, pozwala na zdiagnozowanie stanu uszkodzenia bez użycia czułej aparatury, ponieważ występuje silnie wzmocnienie drgań wywołanych defektem łożyska. Sposób umożliwia natychmiastowe rozpoznanie nieprawidłowej pracy łożyska. Możliwe jest to dzięki zastosowaniu w konstrukcji, elementu mechanicznego podatnego w określonym paśmie częstotliwości. Odpowiednio dobrana sztywność wywoła drgania rezonansowe elementu drgającego w przypadku pojawienia się komponentu charakterystycznego drgań łożyska, co będzie wyraźnym symptomem wskazującym na uszkodzenie jego elementów. Dzięki temu możliwe będzie zastosowanie w przemyśle prostej metody diagnostycznej. W zależności od rodzaju łożyska bądź mechanizmu, urządzenie diagnostyczne powinno być wyposażone w element podatny dobrany odpowiednio do charakterystyk dynamicznych badanego obiektu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniony jest na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój B-B przyrządu diagnostycznego łożysk tocznych, a Fig. 2 - przekrój A-A przyrządu diagnostycznego z zaznaczonym przekrojem B-B, Fig. 3 - przyrząd diagnostyczny osadzony na obudowie łożyska z zaznaczonym przekrojem A-A, a Fig. 4 - przyrząd diagnostyczny osadzony na obudowie łożyska w widoku aksonometrycznym.

P rz yk ła d 1

Sposób diagnozowania uszkodzeń łożyska polega na tym, że dla danego łożyska ustala się zakres częstotliwości charakterystycznych diagnozowanego łożyska, po czym do obudowy łożyska 6 przykłada się przyrząd diagnostyczny 7, którego charakterystyka drgań mieści się w zakresie częstotliwości charakterystycznych diagnozowanego łożyska, a następnie kontroluje się drgania mechanic zne i akustyczne generowane przez przyrząd diagnostyczny 7, które rosną wraz z wystąpieniem i wzrostem uszkodzenia podczas pracy łożyska.

P rz yk ła d 2

Sposób diagnozowania uszkodzeń łożyska przebiega jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że przyrząd diagnostyczny 7 osadza się trwale na obudowie łożyska 6.

Przykład 3

Przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych ma obudowę 1, wewnątrz której zamontowany jest podatny element drgający 3, przy czym dolny koniec elementu drgającego 3 zamocowany jest w szczęPL 223 165 B1 kach uchwytu 4 osadzonych w podstawie obudowy rezonatora 1, natomiast górny koniec elementu drgającego 3 zamocowany jest w regulatorze napięcia 2, który umożliwia płynną zmianę nastaw zakresu czułości elementu drgającego 3 oraz mocowanie elementów drgających 3 o różnej sztywności, przez co zwiększa się zakres czułości przyrządu. Ponadto element drgający 3 jest wymienny i wykonany w postaci płytki.

Przykła d 4

Przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych wykonany jak w przykładzie trzecim z tą różnicą, że obudowa 1 wyposażona jest w element mocujący 5 połączony z obudową łożyska 6, oraz obudowa 1 usytuowana jest promieniowo do łożyska umieszczonego w obudowie łożyska 6. Ponadto element drgający 3 wykonany jest w postaci pręta.

Przykład 5

Przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych wykonany jak w przykładzie trzecim albo czwartym z tą różnicą, że element drgający 3 wykonany jest w postaci struny, ponadto ma obudowę 1 połączoną trwale za pomocą elementu mocującego 5, z obudową łożyska 6.

Przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych wykorzystuje zjawisko, jakim jest wzbudzanie konkretnych częstotliwości, którym jest komponent charakterystyczny częstotliwości łożyska, będących w zakresie częstotliwości znacznie wyższych od częstotliwości maszynowych. Drga nia te przenoszone są do obudów łożysk 6. Badanie łożysk odbywa się poprzez kontakt dotykowy z elementem obudowy łożyska 6, jak również przyrząd może być mocowany na stałe do obudowy łożyska. D obór parametrów przyrządu diagnostycznego, polega na przeanaliz owaniu na etapie projektowania komponentów charakterystycznych częstotliwości łożyska i obudowy łożyska, tak, aby wzmacniała drgania w tym zakresie.

Przyrząd diagnostyczny może być stosowany jako ręczne, przenośne narzędzie diagnostyczne albo wyposażony w element mocujący 5, może być montowany na diagnozowanym łożysku. Montaż odbywa się poprzez przyklejenie, przykręcenie, przyspawanie czy dowolną inną metodę. Sztywność elementu mocującego 5 i sposób mocowania nie mają znaczącego wpływu na zakres czułości przyrządu. Wymiary oraz sztywność elementu drgającego 3 ustalane są w odniesieniu do łożyska, które ma być diagnozowane. Prawidłowy dobór odbywa się poprzez symulacyjne lub doświadczalne określenie charakterystyki dynamicznej elementu drgającego 3, tak, aby był on czuły na komponenty charakterystyczne częstotliwości uszkodzeń łożyska, przyrząd ze względów praktycznych najlepiej montować promieniowo do łożyska. Pomiaru dokonuje się możliwie najbliżej łożyska. Symptomem diagnostycznym sygnalizującym uszkodzenia łożyska są drgania mechaniczne i/lub akustyczne.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób diagnozowania uszkodzeń łożyska, znamienny tym, że dla danego łożyska ustala się zakres częstotliwości charakterystycznych diagnozowanego łożyska, po czym do obudowy łożyska (6) przykłada się przyrząd diagnostyczny (7), którego charakterystyka drgań mieści się w zakresie częstotliwości charakterystycznych diagnozowanego łożyska, a następnie kontroluje się drgania mechanic zne i akustyczne generowane przez przyrząd diagnostyczny (7), które rosną wraz z wystąpieniem i wzrostem uszkodzenia podczas pracy łożyska.
2. 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że przyrząd diagnostyczny (7) osadza się trwale na obudowie łożyska (6).
3. 3. Przyrząd diagnostyczny łożysk tocznych, znamienny tym, że ma obudowę (1), wewnątrz której zamontowany jest podatny wymienny element drgający (3), przy czym dolny koniec elementu drgającego (3) zamocowany jest w szczękach uchwytu (4) osadzonych w podstawie obudowy rezonatora (1) natomiast górny koniec elementu drgającego (3) zamocowany jest w regulatorze napięcia (2).
4. 4. Przyrząd, według zastrz. 3, znamienny tym, że element drgający (3) wykonany jest w postaci płytki.
5. 5. Przyrząd, według zastrz. 3, znamienny tym, że element drgający (3) wykonany jest w postaci pręta.
6. 6. Przyrząd, według zastrz. 3, znamienny tym, że element drgający (3) wykonany jest w postaci struny.
7. 7. Przyrząd, według zastrz. 3, znamienny tym, że obudowa (1) wyposażona jest w element mocujący (5) połączony z obudową łożyska (6).

   PL 223 165 B1
8. 8. Przyrząd, według zastrz. 7, znamienny tym, że obudowa (1) połączona jest trwale za pomocą elementu mocującego (5), z obudową łożyska (6).
9. 9. Przyrząd, według zastrz. 3, znamienny tym, że obudowa (1) usytuowana jest promieniowo do łożyska umieszczonego w obudowie łożyska (6).