RU2583337C2 - Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора - Google Patents
Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583337C2 RU2583337C2 RU2014132414/28A RU2014132414A RU2583337C2 RU 2583337 C2 RU2583337 C2 RU 2583337C2 RU 2014132414/28 A RU2014132414/28 A RU 2014132414/28A RU 2014132414 A RU2014132414 A RU 2014132414A RU 2583337 C2 RU2583337 C2 RU 2583337C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- preload
- rotor
- bearings
- force
- preliminary
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания подшипниковых опор ротора, и может быть преимущественно использовано при определении предварительного осевого натяга подшипников качения ротора. Способ включает возбуждение собственных колебаний вала ротора и измерение параметров колебаний. Для каждого типа роторов, имеющих в опорах подшипники качения, выводятся экспериментальным путем зависимости относительной частоты пика от установки предварительного натяга. Для измерения и контроля силы предварительного натяга в конструкцию ротора предварительно вносят изменения: вдоль оси вала ротора между регулировочным винтом установки предварительного натяга и пружиной при минимуме вмешательства в конструкцию узла устанавливается датчик силы, а на корпус ротора в области передней опоры на одной оси с направлением приложенной силы удара крепится датчик виброускорения. Воздействуя силовым импульсом малой длительности (т.е. упругим ударом), получают отклик виброускорения, что позволяет вычислить относительную частоту пика и сопоставить ее с показаниями датчика силы. Проделав эксперимент для всего рабочего диапазона установки предварительного осевого натяга, получают зависимость относительной частоты пика от величины установки предварительного натяга. Технический результат заключается в повышении точности определения осевого натяга. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания подшипниковых опор ротора, и может быть преимущественно использовано при определении предварительного осевого натяга подшипников качения ротора.
Известен способ определения предварительного осевого натяга шарикоподшипников гиродвигателя путем приложения внешней осевой нагрузки на гиродвигатель и измерения ее величины, при которой разгружается один из шарикоподшипников (а.с. СССР №777430, опубл. 07.11.1980 г.).
Создается два значения внешней осевой нагрузки на гиродвигатель, заведомо превышающих величину нагрузки, при которой разгружается один из шарикоподшипников, и производят при этих значениях нагрузки и без нее измерение моментов трения вращения ротора гиродвигателя.
Однако известный способ не обладает достаточной точностью из-за низкой точности измерения момента трения. Большая погрешность в измерении предварительного осевого натяга отрицательно сказывается на точности и долговечности гиродвигателя, так как большой натяг вызывает интенсивный износ опор, а малый приводит к недопустимому смещению центра тяжести.
Известен также способ измерения осевого натяга шарикоподшипников узла ротора динамически настраиваемого гироскопа (патент РФ №2058535, опубл. 20.04.1996 г.).
Предварительно датчик момента гироскопа преобразуется в датчик силы, который прикладывает к ротору гироскопа переменную силу в осевом направлении. С помощью вибродатчика определяют одну из собственных частот гироскопа и сравнивают эту величину с паспортным значением.
Недостатком способа является недостаточная точность в измерении натяга из-за наличия уровня возмущающих воздействий на чувствительный элемент динамически настраиваемого гироскопа и сложность способа контроля предварительного натяга.
Техническим результатом изобретения является повышение точности определения предварительного осевого натяга подшипников качения ротора и упрощение аппаратной реализации измерения.
Технический результат достигается путем возбуждения собственных колебаний вала ротора и измерения параметров колебаний. Для каждого типа роторов, имеющих в опорах подшипники качения, выводятся экспериментальным путем зависимости относительной частоты пика от установки предварительного натяга. В качестве объекта исследования используется высокоскоростной шлифовальный мотор-шпиндель отечественного производства, жестко закрепленный на массивном чугунном столе. Шпиндельный узел сконструирован таким образом, что наименьшее значение величины предварительного натяга чуть больше нуля, т.е. зазор в подшипниковых опорах отсутствует. В его передней и задней опорах установлены одинаковые одиночные радиально-упорные подшипники 76101Е. Общая схема экспериментального стенда приведена на фиг. 1. Эксперимент проводят следующим образом: на вал шпинделя 1 в радиальном направлении воздействуют силовым импульсом малой длительности (т.е. упругим ударом), создаваемым стальным шариком 2, подвешенным на плече штатива 3. Направляющей для траектории движения шарика и одновременно устройством для обеспечения одинаковой силы удара служит обычная линейка 4 (т.е. шарик отклоняют на строго определенное расстояние при каждом повторном ударе). Информационно-измерительная система состоит из датчика виброускорения 5, контроллера и программного обеспечения 6.
Для измерения и контроля силы предварительного натяга в конструкцию шпиндельного узла предварительно внесены следующие изменения: вдоль оси вала шпинделя между регулировочным винтом установки предварительного натяга и пружиной при минимуме вмешательства в конструкцию узла, устанавливается датчик силы, а на корпус шпинделя в области передней опоры на одной оси с направлением приложенной силы удара крепится датчик виброускорения.
Воздействуя силовым импульсом малой длительности (т.е. упругим ударом), получают отклик виброускорения, что позволяет вычислить относительную частоту пика и сопоставить ее с показаниями датчика силы.
Визуальный анализ амплитудно-частотной характеристики шпиндельного узла, приведенный на графике 1, показывает, что с увеличением значения установки предварительного натяга спектр начинает смещаться в область более высоких частот, а при значениях предварительного натяга ≥80 Н происходит заметное сужение «эффективной ширины» спектра.
Таким образом, критерием для определения величины предварительного натяга выбрано значение относительной частоты пика, которая будет вычисляться как абсцисса центра тяжести спектрограммы выбранного частотного диапазона [a, b].
Проделав эксперимент для всего рабочего диапазона установки предварительного осевого натяга, получаем зависимость относительной частоты пика от величины установки предварительного натяга.
Полученные в результате эксперимента значения предварительного натяга и соответствующие им найденные значения относительных пиковых частот fc приведены в таблице.
Зависимость относительных пиковых частот fc от величины установки предварительного натяга приведена на графике 2. Из графика видно, что в области малых значений предварительного натяга разрешающая способность (т.е. точность) определения значения предварительного натяга выше.
Анализируя частотный состав амплитудных спектров, можно определить пики собственных частот шпиндельного узла при различных значениях предварительного натяга, определить их вклад в суммарную вибрацию и соответственно выбирать режимы работы шпиндельного узла, которые позволят снизить его виброактивность и повысить точность обработки.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволит повысить точность определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор роторов и упростить аппаратную реализацию измерений.
Claims (1)
- Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор роторов путем возбуждения собственных колебаний вала ротора и измерения параметров колебаний, отличающийся тем, что собственные колебания возбуждают упругим ударом и оценку параметров колебаний ротора проводят на широком частотном диапазоне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132414/28A RU2583337C2 (ru) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132414/28A RU2583337C2 (ru) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014132414A RU2014132414A (ru) | 2016-02-20 |
RU2583337C2 true RU2583337C2 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=55313501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014132414/28A RU2583337C2 (ru) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583337C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779604C1 (ru) * | 2022-03-29 | 2022-09-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) | Способ контроля прессовой посадки колец подшипников осей колесных пар железнодорожных вагонов |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU777430A1 (ru) * | 1979-02-20 | 1980-11-07 | Московский Авиационный Технологический Институт Им. Циолковского | Способ определени предварительного осевого нат га шарикоподшипников гиродвигател |
RU2058535C1 (ru) * | 1987-12-07 | 1996-04-20 | Миасский электромеханический научно-исследовательский институт научно-производственного объединения электромеханики | Способ измерения осевого натяга шарикоподшипникового узла ротора динамически настраиваемого гироскопа |
RU2442113C1 (ru) * | 2010-08-16 | 2012-02-10 | Автономное учреждение Ханты-Мансийского автономного округа-Югры "Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий" | Способ и устройство определения нагруженности стержней пространственно-стержневых металлических конструкций |
-
2014
- 2014-08-05 RU RU2014132414/28A patent/RU2583337C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU777430A1 (ru) * | 1979-02-20 | 1980-11-07 | Московский Авиационный Технологический Институт Им. Циолковского | Способ определени предварительного осевого нат га шарикоподшипников гиродвигател |
RU2058535C1 (ru) * | 1987-12-07 | 1996-04-20 | Миасский электромеханический научно-исследовательский институт научно-производственного объединения электромеханики | Способ измерения осевого натяга шарикоподшипникового узла ротора динамически настраиваемого гироскопа |
RU2442113C1 (ru) * | 2010-08-16 | 2012-02-10 | Автономное учреждение Ханты-Мансийского автономного округа-Югры "Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий" | Способ и устройство определения нагруженности стержней пространственно-стержневых металлических конструкций |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779604C1 (ru) * | 2022-03-29 | 2022-09-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) | Способ контроля прессовой посадки колец подшипников осей колесных пар железнодорожных вагонов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014132414A (ru) | 2016-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2449252C2 (ru) | Способ обнаружения повреждения опорного подшипника качения двигателя | |
US9442040B2 (en) | Method for determining a bearing preload | |
Vafaei et al. | Vibration monitoring of high speed spindles using spectral analysis techniques | |
CN106052983A (zh) | 一种弹性联轴器动静态扭转刚度简便测试装置及测试方法 | |
CN106017758B (zh) | 一种电机动静态转矩同步在线测试装置与测试方法 | |
WO2014037654A1 (fr) | Procédé de détermination en haute fréquence du seuil de non-propagation de fissure par fatigue | |
EA008489B1 (ru) | Способ определения степени заполнения мельницы | |
US20190033147A1 (en) | Method and system for measuring torque and torsional vibration of a rotating body | |
Vogl et al. | A defect-driven diagnostic method for machine tool spindles | |
RU2583337C2 (ru) | Способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора | |
CN108225783B (zh) | 航空涡轮风扇发动机风扇转子配平方法和装置 | |
Ismailov et al. | Experimental Study of Frictional Vibrations Under Dry Friction Conditions. | |
Prater Jr et al. | Optical measurement of discharge valve modal parameters for a rolling piston refrigeration compressor | |
CN109506931A (zh) | 一种谐波减速器柔轮的极限扭力检测装置 | |
RU2432560C1 (ru) | Способ диагностики радиального зазора в шарикоподшипниках | |
JP2004117088A (ja) | 軸受特性の計測方法及び軸受 | |
CN112229565B (zh) | 扭转振动换能器的现场校准 | |
RU2624089C1 (ru) | Способ определения режимов работы газотурбинного двигателя, соответствующих минимальным значениям осевой силы, действующей на радиально-упорный подшипник | |
JP3385968B2 (ja) | 振動発生体の励振力測定装置 | |
CN106441892B (zh) | 一种滚动轴承支撑转子系统亚临界共振转速位置的预测方法 | |
RU2813673C1 (ru) | Устройство для определения положения центра масс и моментов инерции объектов | |
RU2337348C1 (ru) | Способ определения усталостного повреждения коленчатых валов | |
Zusman et al. | New effects of one-point mechanical metal-to-metal contact allowing the measurement of high-frequency vibration using handheld probes and heavy vibration sensors | |
Al–Taee et al. | A Novel Experimental Study of Single–Plane Balancing Method of Crankshaft without Phase Angles Data. | |
KR102210753B1 (ko) | 타이어 관성 모멘트 측정장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160806 |