RU137925U1

RU137925U1 - DEVICE FOR MEASURING DEVIATIONS OF BEARING PARAMETERS

Info

Publication number: RU137925U1
Application number: RU2013143915/28U
Authority: RU
Inventors: Петр Алексеевич Табаков
Original assignee: Петр Алексеевич Табаков
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-02-27

Abstract

1. Устройство для измерения отклонений параметров подшипников, содержащее корпус с валом, механизм закрепления подшипника, привод вращения вала, механизм вертикального перемещения корпуса, установленный на основании, механизм радиального нагружения подшипника, средства измерения и контроля, отличающееся тем, что механизм закрепления подшипника выполнен в виде трехкулачкового патрона, механизм вертикального перемещения корпуса выполнен в виде подвижно связанных между собой направляющей, жестко установленной на корпусе, и стойки с кронштейном, установленной на основании, механизм радиального нагружения подшипника выполнен в виде рамки, одна сторона которой подвижно связана с направляющей, а противоположная сторона расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, и подвижной плиты, установленной на основании с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус снабжен винтовым упором, установленным в отверстие, выполненное в нижней части корпуса, с возможностью его вертикального перемещения и контактирования с боковой поверхностью вала.1. A device for measuring deviations of bearing parameters, comprising a housing with a shaft, a bearing fixing mechanism, a shaft rotation drive, a housing vertical movement mechanism mounted on the base, a bearing radial loading mechanism, measuring and monitoring means, characterized in that the bearing fixing mechanism is made in in the form of a three-jaw cartridge, the mechanism for vertical movement of the housing is made in the form of a guide movably interconnected, rigidly mounted on the housing, and a rack with a with a bracket mounted on the base, the mechanism of radial loading of the bearing is made in the form of a frame, one side of which is movably connected to the guide, and the opposite side is arranged to contact the outer race of the bearing, and a movable plate mounted on the base with the possibility of contact with the outer race of the bearing. 2. The device according to claim 1, characterized in that the housing is equipped with a screw stop mounted in an opening made in the lower part of the housing, with the possibility of its vertical movement and contacting with the side surface of the shaft.

Description

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам проверки механического состояния деталей, в частности отклонений параметров деталей от допускаемых, и может найти применение, например, в ремонтных мастерских при контроле подшипников качения.The technical solution claimed as a utility model relates to test equipment, and in particular, to means for checking the mechanical condition of parts, in particular deviations of the parameters of parts from permissible ones, and can be used, for example, in repair shops for monitoring rolling bearings.

Известно устройство для вибродиагностики подшипников качения по патенту РФ на полезную модель №19165 (МПК G01M 13/04), содержащее станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус со шпинделем, связанный с приводом его вращения. Устройство также содержит узел радиального нагружения проверяемого подшипника с пневмосистемой и узел датчикодержателя с вибродатчиком, связанным с измерительной аппаратурой. На станине установлен двигатель привода, а между шпинделем и приводом установлена компенсационная букса.A device for vibrodiagnostics of rolling bearings according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 19165 (IPC G01M 13/04) containing a frame with an upper base plate, on which a housing with a spindle is connected, connected with its rotation drive. The device also comprises a radial loading unit for the bearing being tested with a pneumatic system and a sensor holder unit with a vibration sensor associated with the measuring equipment. A drive motor is installed on the bed, and a compensation axle box is installed between the spindle and the drive.

Недостатком устройства является его большая материалоемкость и недостаточная точность полученных данных.The disadvantage of this device is its high material consumption and insufficient accuracy of the data.

Указанные недостатки известного устройства частично устраняет устройство по патенту РФ на полезную модель №80950 (МПК G01M 13/04), содержащее станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус со шпинделем, связанным с приводом его вращения, механизм вертикального перемещения корпуса, узел радиального нагружения с пневмосистемой и вибродатчик, связанный с измерительной аппаратурой. При этом испытуемый подшипник в этом устройстве закрепляется в оправке, установленной в шпинделе.These disadvantages of the known device are partially eliminated by the device according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 80950 (IPC G01M 13/04) containing a frame with an upper base plate on which a housing with a spindle connected to its rotation drive is mounted, a vertical movement mechanism of the housing, a radial assembly loading with a pneumatic system and a vibration sensor associated with measuring equipment. In this case, the test bearing in this device is fixed in the mandrel mounted in the spindle.

Однако, наличие электродвигателя, муфты, шпинделя, а также пневмосистемы усложняет конструкцию устройства.However, the presence of an electric motor, coupling, spindle, as well as a pneumatic system complicates the design of the device.

Кроме того, для закрепления испытуемого подшипника используется оправка. В связи с чем при контроле разных по размеру подшипников требуется менять оправки. Для этого в запасе надо иметь несколько оправок разных размеров, что для небольшой ремонтной мастерской не всегда удобно.In addition, a mandrel is used to secure the test bearing. In this connection, when monitoring bearings of different sizes, it is necessary to change the mandrels. To do this, you need to have several mandrels of different sizes in stock, which is not always convenient for a small repair shop.

Это ограничивает эксплуатационные возможности устройстваThis limits the operational capabilities of the device.

Кроме того, наличие большого числа вращающихся в подшипниках деталей, передающих движение от двигателя к оправке, создает возможность получения дополнительных ошибок при измерении отклонений параметров испытуемого подшипника из-за возможных отклонений параметров подшипников вала двигателя и биение шпинделя.In addition, the presence of a large number of parts rotating in the bearings, transmitting movement from the engine to the mandrel, creates the possibility of additional errors when measuring deviations of the test bearing parameters due to possible deviations of the parameters of the motor shaft bearings and spindle runout.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции устройства для измерения отклонений параметров подшипников, повышение точности результатов измерений, а также расширение эксплуатационных возможностей устройства для выполнения контроля подшипников в условиях ремонтных мастерских.The technical result of the claimed utility model is to simplify the design of the device for measuring deviations of the bearing parameters, increase the accuracy of the measurement results, as well as expand the operational capabilities of the device for monitoring bearings in repair shops.

Технический результат достигнут за счет того, что в устройстве для измерения отклонений параметров подшипников качения, содержащем корпус с валом, механизм закрепления подшипника, привод вращения вала, механизм вертикального перемещения корпуса, установленный на основании, механизм радиального нагружения подшипника, средства измерения и контроля, механизм закрепления подшипника выполнен в виде трехкулачкового патрона, механизм вертикального перемещения корпуса выполнен в виде подвижно связанных между собой направляющей, жестко установленной на корпусе, и стойки с кронштейном, установленной на основании, механизм радиального нагружения подшипника выполнен в виде рамки, одна сторона которой подвижно связана с направляющей, а противоположная сторона расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, и подвижной плиты, установленной на основании с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника.The technical result is achieved due to the fact that in the device for measuring deviations of the parameters of the rolling bearings, comprising a housing with a shaft, a bearing fixing mechanism, a shaft rotation drive, a housing vertical movement mechanism mounted on the base, a bearing radial loading mechanism, measuring and monitoring means, a mechanism bearing mounting is made in the form of a three-jaw chuck, the mechanism of vertical movement of the housing is made in the form of a guide movably interconnected, rigidly fixed mounted on the housing, and a rack with an arm mounted on the base, the mechanism of radial loading of the bearing is made in the form of a frame, one side of which is movably connected to the guide, and the opposite side is located with the possibility of contact with the outer race of the bearing, and a movable plate mounted on the base with the ability to contact the outer race of the bearing.

Дополнительный технический результат, связанный с повышением точности измерений, достигнут за счет того, что корпус снабжен винтовым упором, установленным в отверстие, выполненное в нижней части корпуса, ось которого перпендикулярна оси вала, с возможностью его вертикального перемещения и контактирования с боковой поверхностью вала.An additional technical result associated with improving the accuracy of measurements is achieved due to the fact that the housing is equipped with a screw stop installed in the hole made in the lower part of the housing, the axis of which is perpendicular to the axis of the shaft, with the possibility of vertical movement and contacting with the side surface of the shaft.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства (спереди), на фиг. 2 представлено сечение по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - пространственное схематическое изображение устройства; на фиг. 4 - подшипник в стадии нагружения верхней призмой; на фиг. 5 - подшипник в стадии поджатая наружной обоймы нижней призмой.In FIG. 1 shows a general view of the device (front), in FIG. 2 is a section along AA of FIG. 1, in FIG. 3 is a spatial schematic representation of a device; in FIG. 4 - bearing in the loading stage of the upper prism; in FIG. 5 - the bearing is in the preloaded outer race by the lower prism.

Заявляемое устройство для измерения отклонений параметров подшипников содержит корпус 1 (фиг. 2, 3) с размешенным в нем валом 2 (фиг. 2), установленным в подшипниках 3, с приводом 4 вращения вала 2. С валом 2 жестко связан механизм закрепления контролируемого подшипника 5, выполненный в виде трехкулачкового патрона 6 (фиг. 1, 2, 3).The inventive device for measuring deviations of the parameters of the bearings comprises a housing 1 (Fig. 2, 3) with a shaft 2 (Fig. 2) placed in it, mounted in the bearings 3, with a drive 4 of the rotation of the shaft 2. A fixing mechanism for the controlled bearing is rigidly connected to the shaft 2 5, made in the form of a three-jaw chuck 6 (Fig. 1, 2, 3).

Механизм вертикального перемещения корпуса 1 включает в себя направляющую 7, жестко установленную на корпусе 1, кронштейн 8 (фиг. 1), связанный со стойкой 9 и с направляющей 7. При этом кронштейн 8 связан со стойкой 9 с возможностью его вертикального перемещения по стойке 9 под действием рукоятки 10. Стойка 9 жестко закреплена на основании 11.The vertical movement mechanism of the housing 1 includes a guide 7, rigidly mounted on the housing 1, a bracket 8 (Fig. 1), connected with the rack 9 and with the guide 7. In this case, the bracket 8 is connected with the rack 9 with the possibility of vertical movement along the rack 9 under the action of the handle 10. Stand 9 is rigidly fixed to the base 11.

Механизм радиального нагружения подшипника 5 включает в себя рамку 12, содержащую две продольные стороны 13 и 13' и две поперечные стороны. При этом одна поперечная сторона рамки 12 выполнена в виде вертикальной втулки 14, которая связана подвижно с направляющей 7, а другая поперечная сторона рамки 12 выполнена в виде призмы 15 и расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой 16 контролируемого подшипника 5. Направляющая 7 снабжена пружинами 17 и 18 и зажимным винтом 19. Вертикальная втулка 14 расположена между пружинами 17 и 18.The radial loading mechanism of the bearing 5 includes a frame 12 containing two longitudinal sides 13 and 13 'and two transverse sides. In this case, one transverse side of the frame 12 is made in the form of a vertical sleeve 14, which is movably connected with the guide 7, and the other transverse side of the frame 12 is made in the form of a prism 15 and is located with the possibility of contacting the outer race 16 of the monitored bearing 5. The guide 7 is provided with springs 17 and 18 and a clamping screw 19. A vertical sleeve 14 is located between the springs 17 and 18.

На основании 11 посредством направляющих 20 (фиг. 1) с пружинами 21 установлена подвижная плита 22, имеющая возможность вертикального перемещения. На подвижной плите 22 закреплена призма 23 с возможностью контактирования с наружной обоймой 16 подшипника 5.On the basis of 11 by means of the guides 20 (Fig. 1) with the springs 21, a movable plate 22 is installed, having the possibility of vertical movement. A prism 23 is mounted on the movable plate 22 with the possibility of contacting with the outer race 16 of the bearing 5.

В призме 15 (фиг. 2) выполнено вертикальное отверстие 24 для установки средства измерения, в частности индикатора часового типа 25, закрепленного на рамке 12. На стойке 26 закреплен индикатор 27 с возможностью контактирования с торцевой частью 28 наружной обоймы подшипника 5.In the prism 15 (Fig. 2) there is a vertical hole 24 for installing a measuring device, in particular a dial gauge 25 mounted on the frame 12. An indicator 27 is mounted on the stand 26 with the possibility of contacting with the end portion 28 of the outer race of the bearing 5.

В нижней части корпуса 1 (фиг. 2) выполнено вертикальное отверстие 29, в которое установлен винтовой упор 30, с возможностью его перемещения в отверстии 29 и контактирования с боковой поверхностью вала 2 под действием рукоятки 31. В частности винтовой упор 30 может контактировать с валом 2 посредством шарика 32, установленного на торце винтового упора 30.In the lower part of the housing 1 (Fig. 2) there is a vertical hole 29 in which a screw stop 30 is installed, with the possibility of its movement in the hole 29 and contacting the side surface of the shaft 2 under the action of the handle 31. In particular, the screw stop 30 can contact the shaft 2 by means of a ball 32 mounted on the end face of the screw stop 30.

На основании 11 (фиг. 1) закреплены ограничители 33 движения подвижной плиты 22, а также конечный выключатель 34, связанный с сигнализацией, световой или звуковой (на чертежах не показана).On the basis of 11 (Fig. 1), limiters 33 are fixed for movement of the movable plate 22, as well as a limit switch 34 associated with an alarm system, light or sound (not shown in the drawings).

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

В исходном состоянии устройства механизм вертикального перемещения находится в верхнем положении. Это достигается путем поднятия связанной со стойкой 9 рукоятки 10 вверх, перемещающей посредством кронштейна 8 и направляющей 7 корпус 1 вверх.In the initial state of the device, the vertical movement mechanism is in the upper position. This is achieved by lifting the handle 10 connected to the stand 9, moving through the bracket 8 and the guide 7 of the housing 1 up.

В таком свободном состоянии устройства поворачивают рукоятку 31 с винтовым упором 30 с шариком 32 до соприкосновения шарика 32 с боковой поверхностью вала 2, выбирая тем самым зазор в подшипниках 3 вала 2, установленного в корпусе 1.In this free state, the device rotates the handle 31 with the screw stop 30 with the ball 32 until the ball 32 contacts the side surface of the shaft 2, thereby choosing the clearance in the bearings 3 of the shaft 2 installed in the housing 1.

При свободном положении пружин 17 и 18, что достигается отворачиванием винта 19, втулка 14 перемещает рамку 12 в верхнее положение вместе с призмой 15.With the free position of the springs 17 and 18, which is achieved by loosening the screw 19, the sleeve 14 moves the frame 12 to the upper position together with the prism 15.

В таком положении устанавливают контролируемый подшипник 5 в трехкулачковый патрон 6.In this position, install a controlled bearing 5 in a three-jaw chuck 6.

Затем поворотом винта 19, зажимающим пружины 17 и 18, перемещают рамку 12 до соприкосновения призмы 15 с наружной обоймой 16 подшипника 5 и далее осторожно до прекращения движения рамки 12. В отверстие 24 призмы 15 устанавливают ножку индикатора 25, а стрелку на «0». В таком положении подшипника (фиг. 4) зазор L между шариком и внутренней поверхностью наружной обоймы подшипника 5 расположен снизу.Then, by turning the screw 19, clamping the springs 17 and 18, the frame 12 is moved until the prism 15 is in contact with the outer race 16 of the bearing 5 and then carefully until the frame 12 stops moving. The indicator leg 25 is set in the hole 24 of the prism 15 and the arrow is set to “0”. In this position of the bearing (Fig. 4), the gap L between the ball and the inner surface of the outer race of the bearing 5 is located below.

Затем механизмом вертикального перемещения корпус 1 вместе с механизмом нагружения подшипника движением рычага 10 опускают до соприкосновения внешней обоймы подшипника с призмой 23, установленной на подвижной плите 22. При этом плита 22, преодолевая усилия пружин 21, продолжает перемещение до упоров 33. Пружины 21, тарированные на усилия, превышающие усилия пружин 17 и 18, своим противодействием посредством подвижной плиты и призмы 23 перемещают наружную обойму вверх, выбирая зазор снизу (фиг. 5).Then, with the vertical movement mechanism, the housing 1 together with the bearing loading mechanism by the movement of the lever 10 is lowered until the outer bearing race contacts the prism 23 mounted on the movable plate 22. In this case, the plate 22, overcoming the efforts of the springs 21, continues to move to the stops 33. The springs 21, calibrated for efforts exceeding the efforts of the springs 17 and 18, by their reaction by means of a movable plate and a prism 23 they move the outer cage up, choosing a clearance from below (Fig. 5).

По сигналу конечного выключателя 34 перемещение устройства вниз рычагом 10 прекращают. По показаниям индикатора 25 определяют величину радиального зазора. Операцию выполняют трижды, освобождая от призм и поворачивая рукояткой 4 подшипник на 120° (или на 90° несколько раз в зависимости от методики контроля) и по среднему значению трех измерений устанавливают действительную величину отклонения, которую затем сравнивают с нормативными допускаемыми отклонениями и делают выводы о возможности использования подшипника.At the signal of the limit switch 34, the movement of the device down by the lever 10 is stopped. According to the indications of indicator 25, the radial clearance value is determined. The operation is performed three times, freeing the prism from the prism and turning the handle 4 on the bearing 120 ° (or 90 ° several times depending on the control method) and the average value of three measurements sets the actual deviation, which is then compared with the standard permissible deviations and draw conclusions about the possibility of using a bearing.

При проверке осевого отклонения подшипник 5 освобождают от призмы 23 путем поворота рычага 10 вверх. Затем устанавливают индикатор 27 до соприкосновения с торцевой частью 28 наружной обоймы подшипника 5, устанавливают нулевое значение индикатора напротив ножки индикатора, а затем наружное кольцо движением руки перемещают в направлении ножки индикатора. По величине отклонения стрелки индикатора определяют осевой зазор подшипника.When checking axial deviation, the bearing 5 is released from the prism 23 by turning the lever 10 up. Then, the indicator 27 is installed in contact with the end part 28 of the outer race of the bearing 5, the indicator is set to zero opposite the indicator leg, and then the outer ring is moved in the direction of the indicator leg with a hand movement. By the amount of deviation, the arrows of the indicator determine the axial clearance of the bearing.

Выполнение механизма вертикального перемещения корпуса в виде подвижно связанных между собой направляющей, жестко установленной на корпусе, и стойки с кронштейном, установленной на основании, а также выполнение механизма радиального нагружения подшипника в виде рамки, одна сторона которой подвижно связана с направляющей, а противоположная сторона расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, и подвижной плиты, установленной на основании с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, по сравнению с прототипом, значительно упрощает конструкцию устройства.The implementation of the mechanism of vertical movement of the housing in the form of a guide movably interconnected, rigidly mounted on the housing, and a rack with an arm mounted on the base, as well as the implementation of the mechanism of radial loading of the bearing in the form of a frame, one side of which is movably connected to the guide, and the opposite side is located with the possibility of contacting with the outer race of the bearing, and a movable plate mounted on the base with the possibility of contacting with the outer race of the bearing The introduction of the prototype greatly simplifies the design of the device.

Использование известного трехкулачкового патрона для закрепления внутренней обоймы подшипника исключает необходимость наличия оправок под каждый размер контролируемых подшипников, что расширяет функциональные возможности устройства, т.е. можно контролировать различные подшипники на одном устройстве, не меняя механизм закрепления подшипника.The use of the well-known three-jaw chuck to secure the inner race of the bearing eliminates the need for mandrels for each size of the bearings being monitored, which expands the functionality of the device, i.e. it is possible to control various bearings on one device without changing the bearing fixing mechanism.

Наличие установленного в нижней части корпуса винтового упора, имеющего возможность контактирования с боковой поверхностью приводного вала, обеспечивает возможность убирать зазор в подшипниках приводного вала, что исключает влияние этих зазоров на точность измерения радиального зазора контролируемого подшипника.The presence of a screw stop installed in the lower part of the housing, which has the ability to contact the side surface of the drive shaft, makes it possible to remove the clearance in the bearings of the drive shaft, which eliminates the influence of these gaps on the accuracy of measuring the radial clearance of the bearing being monitored.

Claims

1. A device for measuring deviations of bearing parameters, comprising a housing with a shaft, a bearing fixing mechanism, a shaft rotation drive, a housing vertical movement mechanism mounted on the base, a bearing radial loading mechanism, measuring and monitoring means, characterized in that the bearing fixing mechanism is made in in the form of a three-jaw cartridge, the mechanism for vertical movement of the housing is made in the form of a guide movably interconnected, rigidly mounted on the housing, and a rack with a with a bracket installed on the base, the mechanism of radial loading of the bearing is made in the form of a frame, one side of which is movably connected to the guide, and the opposite side is arranged to contact the outer race of the bearing, and a movable plate mounted on the base with the possibility of contact with the outer race of the bearing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the housing is equipped with a screw stop mounted in an opening made in the lower part of the housing, with the possibility of its vertical movement and contacting with the side surface of the shaft.