RU2282171C1 - Method of testing roll bearing races - Google Patents

Method of testing roll bearing races Download PDF

Info

Publication number
RU2282171C1
RU2282171C1 RU2005115175/28A RU2005115175A RU2282171C1 RU 2282171 C1 RU2282171 C1 RU 2282171C1 RU 2005115175/28 A RU2005115175/28 A RU 2005115175/28A RU 2005115175 A RU2005115175 A RU 2005115175A RU 2282171 C1 RU2282171 C1 RU 2282171C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
ring
frequency
diagnostic parameter
value
Prior art date
Application number
RU2005115175/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Валентинович Подмастерьев (RU)
Константин Валентинович Подмастерьев
Владислав Владимирович Мишин (RU)
Владислав Владимирович Мишин
Владимир Владимирович Марков (RU)
Владимир Владимирович Марков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2005115175/28A priority Critical patent/RU2282171C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282171C1 publication Critical patent/RU2282171C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: testing engineering.
SUBSTANCE: method comprises rotating one of the races of a lubricated bearing with the operational speed, circulation radial loading of the race to be tested with operation speed, and loading the untested race locally.
EFFECT: enhanced reliability.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть преимущественно использовано для контроля качества дорожек качения подшипников, установленных в узлы, при выполнении механосборочных работ в процессе изготовления и ремонта машин и механизмов.The invention relates to the field of measuring equipment and can be mainly used to control the quality of raceways of bearings installed in nodes when performing mechanical assembly in the manufacturing and repair of machines and mechanisms.

Известны способы контроля качества подшипника, заключающиеся в том, что нагружают смазанный подшипник, вращают одно из его колец и измеряют параметры флуктуирующей проводимости подшипника, по значениям которых оценивают его качество, в частности качество дорожек качения колец. В известном способе [1] измеряют значения мощностей флуктуации электрического тока, протекающего через подшипник при подключении его колец к источнику электрического напряжения, в двух одинаковых по ширине диапазонах частот с различными начальными частотами, а о качестве подшипника судят по разности измеренных значений мощностей. В известном способе [2] для контроля качества измеряют среднее значение нормированного интегрального времени (НИВ) электрического контактирования в подшипнике.Known methods for monitoring the quality of the bearing, namely, that they load a lubricated bearing, rotate one of its rings and measure the parameters of the fluctuating conductivity of the bearing, the values of which evaluate its quality, in particular the quality of the raceways of the rings. In the known method [1], the power values of fluctuations of the electric current flowing through the bearing when connecting its rings to a voltage source are measured in two identical frequency bands with different initial frequencies, and the quality of the bearing is judged by the difference in the measured power values. In the known method [2] for quality control measure the average value of the normalized integral time (NIV) of electrical contact in the bearing.

Недостатком известных способов является то, что они обеспечивают получение лишь усредненной комплексной оценки качества подшипника в целом, но не дают возможности выделения информации о состоянии его отдельных деталей.A disadvantage of the known methods is that they provide only an averaged integrated assessment of the quality of the bearing as a whole, but do not provide the possibility of highlighting information about the state of its individual parts.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу того же назначения является способ, заключающийся в том, что вращают одно из колец смазанного подшипника с рабочей частотой, создают радиальное циркуляционное нагружение контролируемого кольца с рабочей частотой и местное нагружение неконтролируемого кольца, измеряют частоту вращения сепаратора и среднеквадратические значения гармонических составляющих диагностического параметра на частотах Fи=Fc·Z+Fк·M·L, где Fк - частота вращения кольца; Fc - частота вращения сепаратора; Z - число тел качения в подшипнике; М - числовой коэффициент, значение которого выбирают равным 2 при оценке овальности и равным 3, 4,... при оценке огранки соответствующего порядка; L - числовой коэффициент [3].The closest in technical essence to the claimed method of the same purpose is the method, which consists in the fact that they rotate one of the rings of a lubricated bearing with an operating frequency, create radial circulation loading of a controlled ring with an operating frequency and local loading of an uncontrolled ring, measure the speed of the separator and the rms the values of the harmonic components of the diagnostic parameter at frequencies F and = F c · Z + F to · M · L, where F to is the ring rotation frequency; F c is the speed of the separator; Z is the number of rolling elements in the bearing; M is a numerical coefficient, the value of which is chosen equal to 2 when evaluating ovality and equal to 3, 4, ... when evaluating cuts of the corresponding order; L is a numerical coefficient [3].

В известном способе в качестве диагностического параметра используют нормированное интегральное время (НИВ) электрического контактирования в подшипнике (К), среднеквадратические значения гармонических составляющих диагностического параметра (КF) измеряют при значениях коэффициента L, равных 1 или 2, в зависимости от требуемого диапазона оцениваемого отклонения от круглости, измеряют также среднеквадратическое значение переменной составляющей диагностического параметра (Ко), а об отклонениях от круглости дорожки качения контролируемого кольца судят по отношению

Figure 00000003
. Данный способ принят за прототип.In the known method, the normalized integral time (NIV) of the electrical contact in the bearing (K) is used as a diagnostic parameter, the rms values of the harmonic components of the diagnostic parameter (K F ) are measured at coefficient values L equal to 1 or 2, depending on the required range of the estimated deviation from circularity is measured as root mean square value of the variable component of the diagnostic parameter (K o), and deviations from circularity of the raceway by controlling forward ring relative judged
Figure 00000003
. This method is adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного, принятого за прототип способа, относится следующее. Нормированное интегральное время электрического контактирования является эффективным диагностическим параметром только при работе подшипника в условиях смешанной (полужидкостной) смазки. Независимо от состояния подшипника при его работе в условиях жидкостной смазки (характерно для высококачественных высокоскоростных опор) значение НИВ становится равным нулю, а в условиях граничной смазки (характерно для низкооборотных опор) НИВ становится равным единице. В обоих случаях метод контроля неработоспособен. Таким образом, область использования, принятого за прототип известного способа контроля и его достоверность при проведении механосборочных работ ограничены.For reasons that impede the achievement of the following technical result when using the well-known adopted as a prototype of the method, the following applies. The normalized integral time of electrical contacting is an effective diagnostic parameter only when the bearing is operating in mixed (semi-fluid) lubrication conditions. Regardless of the state of the bearing during its operation under liquid lubrication (typical for high-quality high-speed bearings), the NIV value becomes equal to zero, and in the conditions of boundary lubrication (typical for low-speed bearings), the NIV becomes equal to unity. In both cases, the control method is inoperative. Thus, the area of use adopted for the prototype of the known control method and its reliability during mechanical assembly is limited.

Предлагаемое изобретение решает задачу расширения области применения и повышения достоверности контроля качества колец установленного в узле подшипника при проведении механосборочных работ. Технический результат - оценка реальных, сформировавшихся при сборке подшипникового узла регулярных отклонений от круглости дорожек качения колец подшипника, работающего при любом режиме смазки.The present invention solves the problem of expanding the scope and increasing the reliability of quality control of rings installed in the bearing assembly during mechanical assembly. The technical result is the assessment of real, formed during the assembly of the bearing unit, regular deviations from the circularity of the raceways of the bearing rings, operating in any lubrication mode.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе контроля качества дорожек качения колец подшипника качания, заключающемся в том, что вращают одно из колец смазанного подшипника с рабочей частотой, создают радиальное циркуляционное нагружение контролируемого кольца с рабочей частотой и местное нагружение неконтролируемого кольца, измеряют частоту вращения сепаратора и среднеквадратические значения гармонических составляющих диагностического параметра на частотах Fи=Fc·Z+Fк·M·L, где Fк - частота вращения кольца; Fc - частота вращения сепаратора; Z - число тел качения в подшипнике; М - числовой коэффициент, значение которого выбирают равным 2 при оценке овальности и равным 3, 4,... при оценке огранки соответствующего порядка; L - числовой коэффициент, согласно изобретению в качестве диагностического параметра используют электрическое сопротивление подшипника (R), среднеквадратические значения гармонических составляющих диагностического параметра (Rи) измеряют на частотах Fи при значении числового коэффициента L, равном трем, дополнительно измеряют среднеквадратическое значение гармонической составляющей диагностического параметра (Rн) на частоте Fн=Fc·Z, а об отклонениях от круглости дорожки качения контролируемого кольца судят по отношению

Figure 00000004
.The specified result is achieved by the fact that in the known method of controlling the quality of raceways of the bearing rings, which consists in rotating one of the rings of the lubricated bearing with an operating frequency, create a radial circulation load of the controlled ring with an operating frequency and local loading of the uncontrolled ring, measure the rotation frequency the separator and the rms values of the harmonic components of the diagnostic parameter at frequencies F and = F c · Z + F k · M · L, where F k is the ring rotation frequency; F c is the speed of the separator; Z is the number of rolling elements in the bearing; M is a numerical coefficient, the value of which is chosen equal to 2 when evaluating ovality and equal to 3, 4, ... when evaluating cuts of the corresponding order; L is a numerical coefficient, according to the invention, the bearing electrical resistance (R) is used as a diagnostic parameter, the rms values of the harmonic components of the diagnostic parameter (R and ) are measured at frequencies F and when the numerical coefficient L is three, the rms harmonic component of the diagnostic is also measured parameter (R n ) at a frequency F n = F c · Z, and deviations from the circularity of the raceway of the controlled ring are judged by
Figure 00000004
.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 - пример конструктивного исполнения устройства нагружения; на фиг.3 - полученная зависимость

Figure 00000004
от значения овальности дорожки качения контролируемого наружного кольца подшипника типа 306, иллюстрирующая пример реализации способа; на фиг.4 - зависимости
Figure 00000004
и
Figure 00000003
от значения овальности дорожки качения контролируемого наружного кольца подшипника типа 306, иллюстрирующие наибольшую чувствительность предложенного метода по сравнению с прототипом.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a diagram of a device for implementing the method; figure 2 is an example of a structural embodiment of the loading device; figure 3 - the resulting dependence
Figure 00000004
on the value of the ovality of the raceway of the controlled outer ring of the bearing type 306, illustrating an example implementation of the method; figure 4 - dependence
Figure 00000004
and
Figure 00000003
from the value of the ovality of the raceway of the controlled outer ring of the bearing type 306, illustrating the greatest sensitivity of the proposed method compared to the prototype.

Внутреннее кольцо контролируемого подшипника 1, нагруженного радиальной силой с помощью устройства нагружения 2, установлено на валу 3 сборочного узла, наружное кольцо - в корпусе 4. Устройство содержит источник 5 электрического напряжения, один полюс которого через преобразователь 6 сопротивления в напряжение и токосъемник 7, вал 3 подключен к внутреннему кольцу подшипника 1, а другой полюс подключен к наружному кольцу подшипника 1. К выходу преобразователя 6 сопротивления в напряжение подключен усилитель 8, выход которого через узкополосные фильтры 9 и 10 связан со входами квадратичных детекторов 11 и 12. Выходы детекторов 11 и 12 подключены ко входам преобразователя 13 отношений, выходной сигнал которого поступает на вход устройства 14 индикации. Первичный преобразователь измерителя частоты вращения 15 расположен в непосредственной близости от сепаратора подшипника 1. Устройство нагружения 2 может быть выполнено, например, в виде устройства дисбаланса, представляющего собой груз 16, закрепленный на диске 17, который, в свою очередь, установлен с помощью муфты 18 на валу 3.The inner ring of the monitored bearing 1, loaded with radial force by means of a loading device 2, is mounted on the shaft 3 of the assembly, the outer ring is in the housing 4. The device contains a voltage source 5, one pole of which through the resistance to voltage converter 6 and current collector 7, the shaft 3 is connected to the inner ring of the bearing 1, and the other pole is connected to the outer ring of the bearing 1. An amplifier 8 is connected to the output of the resistance-to-voltage converter 6, the output of which is through narrow-band filters 9 and 10 are connected to the inputs of quadratic detectors 11 and 12. The outputs of detectors 11 and 12 are connected to the inputs of inverter 13 relationship, the output of which is input to the display device 14. The primary Converter of the speed meter 15 is located in the immediate vicinity of the bearing cage 1. The loading device 2 can be made, for example, in the form of an imbalance device, which is a load 16, mounted on a disk 17, which, in turn, is installed using the coupling 18 on shaft 3.

Способ осуществляют следующим образом. С помощью вала 3 вращают внутреннее кольцо испытуемого подшипника 1 с рабочей частотой Fк, а устройством нагружения 2 создают радиальное циркуляционное нагружение контролируемого кольца с рабочей частотой и местное нагружение неконтролируемого кольца. При контроле вращающегося внутреннего кольца муфту 18 отключают и устройством дисбаланса, не находящимся в зацеплении с валом 3, создают постоянную по величине и направлению радиальную силу. В этом случае контролируемое внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение с частотой Fк, а неконтролируемое наружное - местное. При контроле неподвижного наружного кольца включением муфты 18 обеспечивают зацепление диска 17 устройства дисбаланса с валом 3. Диск 17, вращаясь вместе с грузом 16, создает циркуляционное нагружение контролируемого наружного кольца с рабочей частотой Fк и местное нагружение неконтролируемого внутреннего кольца испытуемого подшипника 1.The method is as follows. Using the shaft 3, the inner ring of the test bearing 1 is rotated with a working frequency F k , and the loading device 2 creates a radial circulation loading of the controlled ring with the working frequency and local loading of the uncontrolled ring. When controlling the rotating inner ring, the clutch 18 is turned off and an imbalance device that is not in engagement with the shaft 3 creates a constant radial force in magnitude and direction. In this case, the controlled inner ring experiences a circulation load with a frequency of F k , and the uncontrolled outer - local. When controlling the stationary outer ring by turning on the clutch 18, the disk 17 of the imbalance device engages with the shaft 3. The disk 17, rotating together with the load 16, creates a circulating loading of the controlled outer ring with an operating frequency F k and local loading of the uncontrolled inner ring of the test bearing 1.

Измерителем частоты вращения 15 измеряют частоту вращения сепаратора Fc подшипника. В зависимости от вида оцениваемого отклонения от круглости дорожки качения контролируемого кольца выбирают значения числового коэффициента М: М=2 при оценке овальности; М=3, 4,... при оценке огранки соответствующего порядка. Затем определяют требуемые значения частот Fи и Fн из выражений: Fи=Fc·Z+Fк·M·L; Fн=Fc·Z, принимая L=3. Настраивают узкополосный фильтр 9 на частоту Fн, а узкополосный фильтр 10 на частоту Fи и измеряют с помощью измерительной цепи, состоящей из блоков 5-12, среднеквадратические значения гармонических составляющих электрического сопротивления подшипника Rн и Rи на частотах соответственно Fн и Fи. При этом о качестве дорожки качения контролируемого кольца судят по отношению

Figure 00000004
, определяемому преобразователем отношений 13 и индицируемому устройством 14 индикации.A speed meter 15 measures the speed of the bearing cage F c . Depending on the type of the estimated deviation from the circularity of the raceway of the controlled ring, the values of the numerical coefficient M are selected: M = 2 when evaluating ovality; M = 3, 4, ... when evaluating a cut of the corresponding order. Then determine the required values of the frequencies F and and F n from the expressions: F and = F c · Z + F to · M · L; F n = F c · Z, taking L = 3. Set the narrow-band filter 9 to the frequency F n , and the narrow-band filter 10 to the frequency F and and measure using the measuring circuit consisting of blocks 5-12, the rms harmonic components of the electrical resistance of the bearing R n and R and at frequencies respectively F n and F and . Moreover, the quality of the raceway of the controlled ring is judged in relation to
Figure 00000004
determined by the transformer of relations 13 and indicated by the display device 14.

Рассмотрим процесс измерения среднеквадратических значений гармонических составляющих электрического сопротивления подшипника Rн и Rи и отношения

Figure 00000004
. При вращении кольца подшипника, дорожка качения которого имеет отклонение от круглости, электрическое сопротивление между кольцами подшипника непрерывно изменяется. При этом функция изменения электрического сопротивления подшипника во времени содержит гармонические составляющие, частоты которых определяются периодом отклонений от круглости дорожки качения контролируемого кольца подшипника. Преобразователь 6 сопротивления в напряжение формирует электрический сигнал, пропорциональный электрическому сопротивлению подшипника 1, который масштабируется в усилителе 8 в соответствии с диапазонами входных сигналов последующих блоков. Выходной сигнал усилителя 8 поступает через настроенный на частоту Fн узкополосный фильтр 9 на вход квадратичного детектора 11, выходной сигнал которого пропорционален квадрату среднеквадратического значения гармонической составляющей с частотой Fн электрического сигнала, формируемого усилителем 8, и, соответственно, пропорционален квадрату среднеквадратического значения гармонической составляющей электрического сопротивления
Figure 00000005
подшипника 1. Сигнал с выхода усилителя 8 поступает также через настроенный на частоту Fи узкополосный фильтр 10 на вход квадратичного детектора 12, выходной сигнал которого пропорционален квадрату среднеквадратического значения гармонической составляющей с частотой Fи электрического сигнала формируемого усилителем 8, и, соответственно, пропорционален квадрату среднеквадратического значения гармонической составляющей электрического сопротивления
Figure 00000006
подшипника 1.Consider the process of measuring the RMS values of the harmonic components of the bearing of the electric resistance R n and R and the ratio and
Figure 00000004
. When the bearing ring rotates, the raceway of which has a deviation from roundness, the electrical resistance between the bearing rings continuously changes. The function of changing the electrical resistance of the bearing over time contains harmonic components whose frequencies are determined by the period of deviations from the circularity of the raceway of the controlled bearing ring. The resistance to voltage converter 6 generates an electrical signal proportional to the electrical resistance of the bearing 1, which is scaled in the amplifier 8 in accordance with the input signal ranges of subsequent blocks. The output signal of the amplifier 8 is supplied through a narrow - band filter 9 tuned to the frequency F n to the input of a quadratic detector 11, the output signal of which is proportional to the square of the rms value of the harmonic component with the frequency F n of the electrical signal generated by amplifier 8, and, accordingly, is proportional to the square of the rms value of the harmonic component electrical resistance
Figure 00000005
bearing 1. The signal from the output of the amplifier 8 also comes through the tuned to the frequency F and a narrow-band filter 10 to the input of the quadratic detector 12, the output signal of which is proportional to the square of the rms harmonic component with frequency F and the electrical signal generated by the amplifier 8, and, accordingly, is proportional to the square RMS harmonic component of electrical resistance
Figure 00000006
bearing 1.

Выходные сигналы квадратичных детекторов 11 и 12 поступают на входы преобразователя 13 отношений, который формирует электрический сигнал, пропорциональный

Figure 00000007
Выходной сигнал преобразователя 13 отношений поступает на вход устройства 14 индикации, где отображается в форме, удобной для восприятия оператором.The output signals of the quadratic detectors 11 and 12 are fed to the inputs of the ratio transformer 13, which generates an electrical signal proportional to
Figure 00000007
The output signal of the ratio transformer 13 is input to the display device 14, where it is displayed in a form convenient for the operator to perceive.

При создании циркуляционного радиального нагружения контролируемого кольца и местного нагружения неконтролируемого кольца в зону нагружения при работе подшипника попадают различные участки дорожки качения контролируемого кольца и один и тот же участок дорожки качения неконтролируемого кольца. Наличие регулярных отклонений от круглости реальной дорожки качения контролируемого кольца приводит к тому, что характер взаимодействия тел качения с кольцами непрерывно изменяется. Следствием этого являются периодические изменения толщины смазочной пленки в зонах трения и, соответственно, вида функции изменения электрического сопротивления подшипника во времени и ее числовых характеристик, позволяющих оценить вид и количественные значения отклонений от круглости реальной дорожки качения контролируемого кольца подшипника.When creating a circulating radial loading of a controlled ring and local loading of an uncontrolled ring, different parts of the raceway of the controlled ring and the same section of the raceway of the uncontrolled ring fall into the loading zone during operation of the bearing. The presence of regular deviations from the roundness of the real race track of the controlled ring leads to the fact that the nature of the interaction of the rolling bodies with the rings is constantly changing. The consequence of this is periodic changes in the thickness of the lubricating film in the friction zones and, accordingly, in the form of the function of the change in the electrical resistance of the bearing over time and its numerical characteristics, which make it possible to evaluate the type and quantitative deviations from the roundness of the real race track of the controlled bearing ring.

Функция изменения электрического сопротивления подшипника во времени носит сложный характер. При этом, как показали исследования, при отсутствии регулярных макроотклонений дорожек качения эта функция содержит практически только одну существенную гармоническую составляющую с частотой Fн=Fc·Z. В зависимости от вида отклонения от круглости дорожки качения контролируемого кольца в функции сопротивления возникают характерные гармонические составляющие на частотах Fи, определяемые по вышеприведенной формуле. Весомость характерных гармонических составляющих в общем спектре функции электрического сопротивления подшипника с увеличением значения отклонения от круглости значительно возрастает (в несколько раз). Это позволяет путем соответствующего задания частоты Fи и определения согласно изобретению значения

Figure 00000004
установить наличие и оценить величину конкретного отклонения от круглости дорожки качения контролируемого кольца установленного в узле подшипника.The function of changing the electrical resistance of a bearing over time is complex. Moreover, studies have shown that in the absence of regular macro-deviations of the raceways, this function contains almost only one significant harmonic component with a frequency F n = F c · Z. Depending on the type of deviation from the circularity of the raceway of the controlled ring, characteristic harmonic components at frequencies F and arise, determined by the above formula, arise as a function of resistance. The weighting of the characteristic harmonic components in the general spectrum of the function of the electrical resistance of the bearing increases significantly (several times) with an increase in the deviation from roundness. This allows by appropriately setting the frequency F and and determining according to the invention the values
Figure 00000004
establish the presence and evaluate the value of the specific deviation from the circularity of the raceway of the controlled ring installed in the bearing assembly.

Пример. Проводили контроль наружного кольца подшипника качения типа 306 (ГОСТ 8338-75), смазанного пластичным смазочным материалом Литол-24 (ГОСТ 21125-87). С помощью устройства, построенного по принципу, изложенному в [4], моделировали отклонения от круглости дорожки качения наружного кольца в виде овальности различных значений. Вращали внутреннее кольцо с частотой 900 мин-1, что соответствует Fк=15 Гц. За счет дисбаланса вала создавали радиальное циркуляционное нагружение в 3000 Н контролируемого наружного кольца и местное нагружение неконтролируемого внутреннего кольца. Измеряли частоту вращения сепаратора Fc=5,7 Гц. Для оценки овальности в широком диапазоне с учетом Z=8 выбрали значения числовых коэффициентов М=2, L=3 и рассчитали значения частот Fи=135,6 Гц, Fн=45,6 Гц. Затем моделировали различные значения овальности наружного кольца, для каждого значения измеряли среднеквадратические значения гармонических составляющих электрического сопротивления подшипника на частотах Fн=45,6 Гц и Fи=135,6 Гц и определяли значение отношения

Figure 00000004
, по которому судили об овальности дорожки качения контролируемого кольца.Example. The outer ring of a rolling bearing of type 306 (GOST 8338-75), lubricated with Litol-24 plastic lubricant (GOST 21125-87), was monitored. Using a device built on the principle described in [4], deviations from the circularity of the raceway of the outer ring were modeled in the form of ovality of various values. The inner ring was rotated with a frequency of 900 min -1 , which corresponds to F k = 15 Hz. Due to the imbalance of the shaft, a radial circulation load of 3000 N of the controlled outer ring and local loading of the uncontrolled inner ring were created. The separator speed F c = 5.7 Hz was measured. To evaluate ovality in a wide range, taking into account Z = 8, we chose the values of the numerical coefficients M = 2, L = 3 and calculated the frequencies F and = 135.6 Hz, F n = 45.6 Hz. Then, various values of the ovality of the outer ring were simulated, for each value, the rms values of the harmonic components of the electrical resistance of the bearing were measured at frequencies F n = 45.6 Hz and F and = 135.6 Hz and the ratio was determined
Figure 00000004
, which judged the ovality of the raceway of the controlled ring.

Полученный график зависимости

Figure 00000004
(коэффициента Кn) от овальности наружного кольца контролируемого подшипника подтверждает возможность и эффективность оценки отклонений от круглости дорожек качения колец установленных в узле подшипников предложенным способом. Для сравнения приведены графики зависимостей отношения
Figure 00000004
(получены по предлагаемому способу) и отношения
Figure 00000003
(получены по способу-прототипу при L=1 и L=2) от значения овальности дорожки качения контролируемого наружного кольца подшипника, иллюстрирующие наибольшую чувствительность предложенного способа по сравнению с прототипом.The resulting dependency graph
Figure 00000004
(coefficient K n ) from the ovality of the outer ring of the controlled bearing confirms the possibility and effectiveness of evaluating deviations from the circularity of the raceways of the rings installed in the bearing assembly of the proposed method. For comparison, dependency graphs are given.
Figure 00000004
(obtained by the proposed method) and relationships
Figure 00000003
(obtained by the prototype method with L = 1 and L = 2) from the value of the ovality of the raceway of the controlled outer ring of the bearing, illustrating the greatest sensitivity of the proposed method compared to the prototype.

Предложенный способ, таким образом, обеспечивает возможность оценки регулярных отклонений от круглости реальных дорожек качения подшипника при высокой чувствительности. При этом, в отличие от диагностического параметра НИВ, электрическое сопротивление не теряет чувствительности к значениям отклонений от круглости дорожки качения контролируемого кольца при жидкостной и граничной смазках в подшипнике, что расширяет области применения и повышает достоверность контроля качества колец установленного в узле подшипника качения при проведении механосборочных работ в процессе изготовления и ремонта механизмов машин.The proposed method, thus, provides the opportunity to assess regular deviations from the roundness of the actual raceways of the bearing at high sensitivity. At the same time, unlike the NIV diagnostic parameter, the electrical resistance does not lose sensitivity to deviations from roundness of the raceway of the controlled ring with fluid and boundary lubrication in the bearing, which expands the scope and increases the reliability of quality control of the rings installed in the rolling bearing assembly during mechanical assembly work in the manufacturing and repair of machinery mechanisms.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1176197, МКИ G 01 М 13/04. Способ контроля качества подшипников [Текст] / И.С.Ледовской и др., 1984.1. USSR author's certificate No. 1176197, MKI G 01 M 13/04. A method of controlling the quality of bearings [Text] / I.S. Ledovskoy et al., 1984.

2. Корндорф С.Ф. О возможности дефектации неразборных подшипников качения электрическим методом [Текст] / С.Ф.Корндорф, К.В.Подмастерьев // Дефектоскопия, 1985. - N5. - С.88-90.2. Korndorf S.F. On the Possibility of Defecting Seismic Rolling Bearings by the Electric Method [Text] / S.F. Korndorf, K.V. Podmasteriev // Defectoscopy, 1985. - N5. - S.88-90.

3. Патент 2154264 РФ, МКИ G 01 М 13/04. Способ контроля качества колец подшипников качения [Текст] / К.В.Подмастерьев, В.В.Мишин. - Опубл. 10.08.2000, БИПМ №22. - прототип.3. Patent 2154264 of the Russian Federation, MKI G 01 M 13/04. The method of quality control of rolling bearing rings [Text] / KV Podmasteriev, VV Mishin. - Publ. 08/10/2000, BIPM No. 22. - prototype.

4. Подмастерьев К.В. Электрофлуктуационные методы комплексного диагностирования опор качения [Текст]. - М.: Машиностроение-1, 2001. - С.243.4. Apprentices K.V. Electrofluctuation methods for the comprehensive diagnosis of rolling bearings [Text]. - M.: Mechanical Engineering-1, 2001. - P.243.

Claims (1)

Способ контроля качества колец подшипника качения, заключающийся в том, что вращают одно из колец смазанного подшипника с рабочей частотой, создают радиальное циркуляционное нагружение контролируемого кольца с рабочей частотой и местное нагружение неконтролируемого кольца, измеряют частоту вращения сепаратора и среднеквадратические значения гармонических составляющих диагностического параметра на частотах Fи=Fc·Z+Fк·M·L, где Fк - частота вращения кольца; Fc - частота вращения сепаратора; Z - число тел качения в подшипнике; М - числовой коэффициент, значение которого выбирают равным 2 при оценке овальности и равным 3, 4,... - при оценке огранки соответствующего порядка; L - числовой коэффициент, отличающийся тем, что в качестве диагностического параметра используют электрическое сопротивление подшипника (R), при этом среднеквадратические значения гармонических составляющих диагностического параметра (Rи) измеряют на частотах Fи при значении числового коэффициента L, равном трем, дополнительно измеряют среднеквадратическое значение гармонической составляющей диагностического параметра (Rи) на частоте Fн=Fс·Z, а об отклонениях от круглости дорожки качения контролируемого кольца судят по отношению
Figure 00000008
.
A method for controlling the quality of rolling bearing rings, which consists in rotating one of the rings of a lubricated bearing with an operating frequency, creating radial circulation loading of a controlled ring with an operating frequency and local loading of an uncontrolled ring, measuring the speed of the separator and the rms values of the harmonic components of the diagnostic parameter at frequencies F and = F c · Z + F to · M · L, where F to - the frequency of rotation of the ring; F c is the speed of the separator; Z is the number of rolling elements in the bearing; M is a numerical coefficient, the value of which is chosen equal to 2 when evaluating ovality and equal to 3, 4, ... - when evaluating cuts of the corresponding order; L is a numerical coefficient, characterized in that the bearing electrical resistance (R) is used as a diagnostic parameter, while the rms values of the harmonic components of the diagnostic parameter (R and ) are measured at frequencies F and when the numerical coefficient L is three, the rms value is additionally measured the value of the harmonic component of the diagnostic parameter (R and ) at a frequency of F n = F with · Z, and deviations from the circularity of the raceway of the controlled ring are judged by the ratio
Figure 00000008
.
RU2005115175/28A 2005-05-18 2005-05-18 Method of testing roll bearing races RU2282171C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005115175/28A RU2282171C1 (en) 2005-05-18 2005-05-18 Method of testing roll bearing races

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005115175/28A RU2282171C1 (en) 2005-05-18 2005-05-18 Method of testing roll bearing races

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2282171C1 true RU2282171C1 (en) 2006-08-20

Family

ID=37060681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005115175/28A RU2282171C1 (en) 2005-05-18 2005-05-18 Method of testing roll bearing races

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282171C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tan et al. A comparative experimental study on the diagnostic and prognostic capabilities of acoustics emission, vibration and spectrometric oil analysis for spur gears
Tse et al. Wavelet analysis and envelope detection for rolling element bearing fault diagnosis—their effectiveness and flexibilities
Karacay et al. Experimental diagnostics of ball bearings using statistical and spectral methods
Ambrożkiewicz et al. The influence of the radial internal clearance on the dynamic response of self-aligning ball bearings
Kirankumar et al. Review on Condition Monitoring of Bearings using vibration analysis techniques.
Martins et al. Evolution of tooth flank roughness during gear micropitting tests
Cornel et al. Condition monitoring of roller bearings using acoustic emission
Yang et al. Detecting changes in gear surface roughness using vibration signals
Tischmacher Bearing wear condition identification on converter-fed motors
Jakubek et al. The influence of kinematic viscosity of a lubricant on broadband rolling bearing vibrations in amplitude terms
RU2282171C1 (en) Method of testing roll bearing races
Esmaeili et al. A study of white etching crack bearing failure detection using electrostatic sensing in wind turbine gearboxes
Furch et al. Identification of the technical condition of roller bearings by means of vibrodiagnostics and tribodiagnostics
Cureno-Osornio et al. Outer Bearing Race Diagnosis by Means of Stray Flux Signals and Shannon Entropy
RU2168712C2 (en) Method testing quality of rolling-contact bearings
Rabeyee et al. Diagnosing the change in the internal clearances of rolling element bearings based on vibration signatures
Antunović et al. Vibration and temperature measurement based indicator of journal bearing malfunction
Garnell et al. Paper 16: The Mechanics of Roller Bearings
Zeashan et al. Antifriction bearing diagnostics in a manufacturing industry—A case study
Kutalek et al. Vibration diagnostics of rolling bearings using the time series analysis
RU2154264C2 (en) Method of checking quality of antifriction bearing races
Zhang et al. A new measurement method of oil film thickness in the EHL condition: the RC oscillation technique
Prashad Solving tribology problems in rotating machines
RU73479U1 (en) ROLL BEARING DIAGNOSTIC DEVICE
Shashidhara et al. FPGA Based Embedded System Development for Rolling Bearings Fault Detection of Induction Motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070519