Pierwszenstwo: Opublikowano: 30X.1971 63986 KI. 42 b, 12/03 MKP G 01 b, 7/14 UKD Twórca wynalazku: Joachim Potrykus Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Sposób pomiaru luzu ujemnego w lozyskach tocznych Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru luzu ujemnego w lozyskach tocznych.Dotychczas znany sposób pomiaru luzu ujemnego w lozyskach tocznych polega na mierzeniu obwo¬ dowych odksztalcen obu pierscieni lozyska i obli¬ czaniu wynikajacych z tych odksztalcen zmian srednic obu pierscieni, natomiast uklad pomiarowy do stosowania tego sposobu stanowia dwa odrebne uklady, z których jeden sluzy do pomiaru obwodo¬ wych odksztalcen zewnetrznego pierscienia lozyska, a drugi sluzy do pomiaru obwodowych odksztalcen wewnetrznego pierscienia lozyska. Kazdy z tych ukladów sklada sie z zasilacza, mostka, wzmacnia¬ cza i miernika, przy czym jedna galaz mostka stanowi czynny tensometr naklejony na pierscien lozyska, a druga galaz mostka stanowi kompensa¬ cyjny tensometr naklejony na analogiczny pierscien lozyska umieszczony w termostacie. Zasadnicze wa¬ dy tego sposobu pomiaru to posredni pomiar luzu ujemnego uzyskiwany na drodze czynnosci pomia¬ rowych i rachunkowych, ograniczony zakres stoso¬ wania ze wzgledu na sposób rozmieszczenia tenso- metrów, oraz koniecznosc stosowania zewnetrznej kompensacji cieplnej tensometrów czynnych, co wy¬ klucza mozliwosc dokladnego mierzenia przebiegów o malej stalej czasowej.Celem wynalazku jest usuniecie wad i niedogod¬ nosci dotychczas znanego sposobu pomiaru, zas zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu pomiaru umozliwiajacego osiagniecie tego celu. 10 15 20 30 Cel ten zostal osiagniety w ten sposób, ze po sporzadzeniu charakterystyki wzorcowania ukladu pomiarowego podczas wzorcowania tego ukladu wzgledem lozyska tocznego o luzie zerowym przeprowadzono podczas pracy badanego lozyska tocznego pomiar wartosci amplitudy lokalnych od¬ ksztalcen pierscienia tego lozyska za pomoca poje¬ dynczego malogabarytowego tensometru stanowia¬ cego jedna galaz zewnetrznego pólmostka mostka ukladu pomiarowego, a mierzona wartosc ujemnego luzu badanego lozyska odczytywano bezposrednio na oscyloskopie którego ekran wyposazono w skale odpowiadajaca uprzednio sporzadzonej charaktery¬ styce wzorcowania ukladu pomiarowego.Zasadnicze korzysci techniczne wynikajace ze stosowania sposobu pomiaru wedlug wynalazku — to bezposredni pomiar ujemnego luzu lozysk tocz¬ nych, szeroki zakres stosowania dla wiekszosci typowymiarów lozysk, oraz wyeliminowanie kom¬ pensacji cieplnej tensometrów. Dalsza korzyscia techniczna jest mozliwosc stosowania tego sposobu pomiaru w ukladach automatycznej regulacji luzu w odpowiedzialnych wezlach lozyskowych.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment poprzecznego przekroju lo¬ zyska z naklejonym tensometrem, fig. 2 — fragment wzdluznego przekroju lozyska z naklejonym tenso¬ metrem, a fig. 3 — schemat blokowy ukladu po¬ miarowego. 639863 63986 4 Pojedynczy malogabarytowy tensometr 1 nakleja sie na nieruchomym pierscieniu 2 lozyska. Nastep¬ nie buduje uklad pomiarowy skladajacy sie z ge¬ neratora 3 zasilajacego mostek 4, który z kolei poprzez wzmacniacz 5 jest polaczony z rejestrato¬ rem 6 w postaci oscyloskopu lub oscylografu. Ze¬ wnetrzny pólmostek mostka 4 stanowia tensometr 1 i drutowy opornik 7, zas wewnetrzny pólmostek mostka 4 stanowia staly opornik 8 i regulacyjny opornik 9. Przed pomiarem uklad pomiarowy wzor¬ cuje sie przez obciazanie lozyska o luzie zerowym stopniowo wzrastajaca sila obciazajaca lozysko w kierunku prostopadlym do powierzchni pomiaro¬ wej tensometru 1 a nastepnie sporzadza sie cha¬ rakterystyke wzorcowania ukladu pomiarowego, a ekran oscyloskopu 6 wyposaza sie w skale odpo¬ wiadajaca tej charakterystyce wzorcowania ukladu pomiarowego. Otrzymana liniowa lub nieliniowa charakterystyka wzorcowania ukladu pomiarowego okresla ilosciowa zaleznosc miedzy amplituda lo¬ kalnego odksztalcenia a ujemnym luzem lozyska.Pomiedzy obciazajaca sila Pr a odksztalceniem <5r zespolu bieznia — element toczny — bieznia istnieje zaleznosc, która dla lozysk waleczkowych ma postac dr=2,6 Z-0,9 lw-0,8 pr0,9 a dla lozysk kulkowych ma postac <5r= 5,86 Z-2/3 Dk-l/3 Pr2/3 gdzie z- ilosc elementów tocznych lozyska, lw — dlugosc waleczka w mm, Pr — promieniowa sila obciazajaca w kG, a Dk — srednica kulki w mm.Podwojona wartosc 8T jest wielkoscia luzu ujem¬ nego lozyska tocznego przy którym uzyskuje sie amplitude odksztalcen taka sama jak przy wzor¬ cowaniu ukladu sila Pr wywolujac dane odksztal¬ cenie 8T zespolu bieznia — element toczny — biez¬ nia. Przebieg pomiaru luzu ujemnego w badanym lozysku tocznym jest nastepujacy. W trakcie pracy lozyska za pomoca pojedynczego malogabarytowego tensometru i ukladu pomiarowego mierzy sie war- 10 20 25 30 35 tosc amplitudy lokalnych odksztalcen pierscienia lozyska, proporcjonalnej do wartosci ujemnego luzu.Wartosc ujemnego luzu lozyska w przypadku li¬ niowej charakterystyki wzorcowania ukladu pomia¬ rowego mozna otrzymac przez pomnozenie wartosci amplitudy przez staly wspólczynnik odczytany z tej charakterystyki wzorcowania. Wartosc ujemnego luzu lozyska w przypadku nieliniowej charaktery¬ styki wzorcowania ukladu pomiarowego mozna otrzymac przez odczytanie szukanej wartosci luzu z charakterystyki wzorcowania ukladu pomiaro¬ wego. W sposobie wedlug wynalazku mierzona wartosc ujemnego luzu, zarówno w przypadku liniowej jak i nieliniowej charakterystyki wzorco¬ wania ukladu pomiarowego, odczytuje sie bezpo¬ srednio na oscyloskopie 6, którego ekran wyposa¬ zony jest w skale odpowiadajaca charakterystyce wzorcowania ukladu pomiarowego. PL PLPriority: Published: 30 Oct 1971 63986 IC. 42 b, 12/03 MKP G 01 b, 7/14 UKD Inventor: Joachim Potrykus Patent owner: Wroclaw University of Technology, Wroclaw (Poland) Method of measuring negative clearance in rolling bearings The subject of the invention is a method of measuring negative clearance in rolling bearings. The method of measuring negative clearance in rolling bearings consists in measuring the circumferential deformations of both bearing rings and calculating the resulting changes in the diameters of both rings, while the measuring system for using this method consists of two separate systems, one of which is used to measure the circumference the deformation of the outer ring of the bearing, and the second is used to measure the circumferential deformation of the inner ring of the bearing. Each of these systems consists of a power supply, a bridge, an amplifier and a meter, where one branch of the bridge is an active strain gauge glued to the bearing ring, and the other branch of the bridge is a compensating strain gauge glued to an analogous bearing ring placed in the thermostat. The main disadvantages of this measurement method are the indirect measurement of the negative slack obtained by means of measuring and calculating activities, a limited scope of application due to the arrangement of strain gauges, and the necessity to use external thermal compensation of active strain gauges, which Accurate Measurement of Low Time Constant Waveforms. The aim of the invention is to eliminate the drawbacks and inconveniences of the hitherto known measurement method, and the object of the invention is to provide a measurement method which enables this aim to be achieved. This objective was achieved in such a way that, after the calibration characteristics of the measuring system were prepared, during the calibration of this system with regard to a rolling bearing with zero play, during the operation of the tested rolling bearing, the amplitude values of the local ring deformations of this bearing were measured with the use of a single a malog-size strain gauge constituting one branch of the external half-bridge of the measuring system bridge, and the measured value of the negative slack of the tested bearing was read directly on the oscilloscope, the screen of which was equipped with a scale corresponding to the previously prepared characteristics of the calibration of the measurement system - technical benefits of the invention. is a direct measurement of the negative play of rolling bearings, a wide range of application for most types of bearing dimensions, and the elimination of thermal compensation of strain gauges. A further technical advantage is the possibility of using this measurement method in automatic clearance control systems in the responsible bearing nodes. The subject of the invention is illustrated by an example in the drawing, in which Fig. 1 shows a fragment of the cross-section of the bearing with a strain gauge attached, Fig. 2. - a fragment of a longitudinal section of a bearing with a tensometer attached, and Fig. 3 - a block diagram of a measurement system. 639863 63986 4 A single malog-size strain gauge 1 is stuck to the fixed ring of 2 bearings. Then he builds a measuring system consisting of a generator 3 feeding the bridge 4, which in turn is connected via an amplifier 5 with a recorder 6 in the form of an oscilloscope or an oscillograph. The inner half-bridge of the bridge 4 is a strain gauge 1 and a wire resistor 7, and the inner half-bridge of the bridge 4 is a fixed resistor 8 and a regulating resistor 9. Before the measurement, the measuring system is calibrated by loading a bearing with zero backlash with a gradually increasing load on the bearing in the perpendicular direction. to the measuring surface of the strain gauge 1, and then the calibration characteristics of the measuring system are drawn up, and the oscilloscope screen 6 is provided with a scale corresponding to this calibration characteristic of the measuring system. The obtained linear or non-linear calibration characteristic of the measuring system determines the quantitative relationship between the local deformation amplitude and the negative bearing clearance. Between the loading force P and the deformation <5r of the treadmill assembly - rolling element - treadmill there is a relationship which for roller bearings = 2 6 Z-0.9 lw-0.8 pr0.9 and for ball bearings it has the form <5r = 5.86 Z-2/3 Dk-l / 3 Pr2 / 3 where z- number of rolling elements, lw - length roller in mm, Pr - radial loading force in kg, and Dk - ball diameter in mm. The double value of 8T is the value of the negative play of the rolling bearing at which the amplitude of deformation is obtained the same as in the calibration of the force system Pr resulting in the given deformation The diameter of the 8T treadmill - rolling element - treadmill. The course of measurement of the negative clearance in the tested rolling bearing is as follows. During the operation of the bearing, the amplitude value of the local deformation of the bearing ring is measured by means of a single malog-size strain gauge and the measuring system, proportional to the value of the negative play. The value of the negative bearing play in the case of linear calibration characteristics of the measuring system can be obtain by multiplying the amplitude value by the constant factor read from this calibration characteristic. The value of the negative bearing play in the case of a nonlinear calibration characteristic of a measuring system can be obtained by reading the sought value of the clearance from the calibration characteristic of the measuring system. In the method according to the invention, the measured value of the negative backlash, both in the case of linear and non-linear calibration characteristics of the measuring system, is read directly on the oscilloscope 6, the screen of which is equipped with a scale corresponding to the calibration characteristics of the measuring system. PL PL