RU2789616C1 - Способ диагностики подклинки тел качения в подшипнике - Google Patents
Способ диагностики подклинки тел качения в подшипнике Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789616C1 RU2789616C1 RU2022100620A RU2022100620A RU2789616C1 RU 2789616 C1 RU2789616 C1 RU 2789616C1 RU 2022100620 A RU2022100620 A RU 2022100620A RU 2022100620 A RU2022100620 A RU 2022100620A RU 2789616 C1 RU2789616 C1 RU 2789616C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- ring
- bearing
- stress levels
- measured
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к способам диагностики технического состояния подшипников качения, и может найти применение во всех механизмах, имеющих подшипники качения, для выявления наличия подклинки тел качения, которая, если не предпринять превентивных мер, часто приводит к разрушению подшипника и тяжелым последствиям всего механизма. Предложен способ для диагностики подклинки тел качения в подшипнике путем измерений параметров электрического сигнала тензорезисторов, установленных на наружном кольце подшипника, анализа и сравнения их величин с данными, полученными на эталонной установке. При этом для тензорезисторов выполняется градуировка параметров электрического сигнала, соответствующих штатным рабочим условиям в узле. В качестве параметра измеряемого электрического сигнала тензорезисторов выбирают величину уровня напряжений наружного кольца, определенную на частоте прокатывания тел качения по кольцу. Тензорезисторы устанавливают на кольце подшипника под углом, перпендикулярным углу контакта тел качения с кольцом, на которое они устанавливаются. Измеряют уровни напряжений на частоте прокатывания тел качения по кольцу, при этом найденные значения уровней напряжений сравнивают со значениями уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, определенных на частоте прокатывания тел качения по кольцу, измеренных при испытаниях на эталонной установке. Диагностируется наступление подклинки тел качения, если определенные уровни напряжений выше уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, измеренных на эталонной установке. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является возможность своевременного определения подклинки тел качения и проведения необходимых превентивных мер по ее исключению. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам диагностики технического состояния подшипников качения, и может найти применение во всех механизмах, имеющих подшипники качения, для выявления наличия подклинки тел качения, которая, если не предпринять превентивных мер, часто приводит к разрушению подшипника и тяжелым последствиям всего механизма.
Традиционно для диагностики технического состояния используется метод вибрографирования (ГОСТ ИСО 10816-1-97). Первичным преобразователем для данного метода является датчик вибраций, устанавливаемый на корпуса машин. Основным недостатком вибрографирования является удалённость датчика вибраций от источника возникновения диагностируемого сигнала, особенно от опор подшипника роторных элементов, что приводит к недостаточно информативному контролю процессов, происходящих внутри машины, когда чувствительности датчика вибраций недостаточно.
Кроме нагрузок, воспринимаемых подшипниками качения, для оценки их работоспособности следует выполнять диагностику подклинки тел качения при работе подшипникового узла. Данная диагностика особенно актуальна для подшипниковых узлов многорежимных изделий, когда для введения требуемых мероприятий устраняющих подклинку, направленных на обеспечение работоспособности подшипников, следует знать, на каком режиме реализуется подклинка тел качения.
Наиболее близким к изобретению является способ диагностики путем измерений параметров электрического сигнала тензорезисторов, установленных на наружном кольце подшипника, анализа и сравнения их величин с данными полученными на эталонной установке, при этом для тензорезисторов выполняется градуировка усилий (изобретение №2673503, МПК G01L 1/22 опубл. 27.11.2018). Оценка действующих нагрузок выполняется на рабочих частотах вращения подшипника. Недостатком данного способа является отсутствие возможности определения на ранних стадиях появления дефекта, связанного с заклиниванием тел качения, который в дальнейшем может привести к выходу из строя узла, в который монтируется подшипник качения.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является возможность своевременного определения подклинки тел качения, и проведения необходимых превентивных мер по ее исключению.
Технический результат достигается тем, что в способе для диагностики подклинки тел качения в подшипнике, путем измерений параметров электрического сигнала тензорезисторов, установленных на наружном кольце подшипника, анализа и сравнения их величин с данными полученными на эталонной установке, при этом для тензорезисторов выполняется градуировка параметров электрического сигнала соответствующих штатным рабочим условиям в узле, в отличие от известного, в качестве параметра измеряемого электрического сигнала тензорезисторов выбирают величину уровня напряжений наружного кольца, определенную на частоте прокатывания тел качения по кольцу, тензорезисторы устанавливают на кольце подшипника под углом, перпендикулярном углу контакта тел качения с кольцом, на которое они устанавливаются, измеряют уровни напряжений на частоте прокатывания тел качения по кольцу, при этом найденные значения уровней напряжений сравнивают со значениями уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, определенных на частоте прокатывания тел качения по кольцу, измеренных при испытаниях на эталонной установке, диагностируется наступление подклинки тел качения, если определенные уровни напряжений, выше уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, измеренных на эталонной установке.
На фигуре показан пример показаний тензорезисторов на частоте прокатывания тел качения.
Способ осуществляется следующим образом.
На наружном кольце подшипника устанавливают тензорезисторы, при этом они установлены перпендикулярно углу контакта тел качения с кольцом, на котором они расположены.
Подшипник с тензорезисторами монтируют в эталонную установку, в которой проводят испытания в условиях подклинки тел качения. По результатам испытаний для каждого тензорезистора определяют на частоте прокатывания тел качения по кольцу уровни напряжений, соответствующие подклинке тел качения. Далее подшипник с тензорезисторами монтируется в механизм. При испытаниях механизма измеряемые тензорезисторами на частоте прокатывания тел качения по кольцу уровни напряжений колец подшипников соотносятся с уровнями, соответствующими подклинке тел качения. Если при испытании механизма уровни напряжений выше, определённых на установке, то диагностируется наступление подклинки тел качения и принимают необходимые меры по ее исключению.
Пример
Определение предельных уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, выполняется при работе на специальной эталонной установке на частоте прокатывания тел качения. Частота прокатывания тел качения больше частоты вращения ротора в количество раз, соответствующих числу тел качения в подшипнике. Как правило, уровни напряжений при возникновении подклинки тел качения растут лавинообразно (см. чертеж).
По записям на контрольно-измерительную аппаратуру при испытаниях механизма определяют значения динамических напряжений, измеренных тензорезисторами, расположенными на кольце подшипника в зоне наибольших расчётных напряжений, определенных на основании 3D математического моделирования напряженно-деформированного состояния кольца подшипника.
Значения напряжений сравнивают с нормой, установленной исходя от допустимого уровня деформации колец из условий малоцикловой долговечности и назначенного ресурса, (фиг.), определённой для каждого тензорезистора на частоте пробегания тел качения при испытаниях на эталонной установке. Превышение нормы означает наступление подклинки тел качения и требует принятия мер по ее исключению.
Использование данного способа диагностики дефекта подклинки тел качения в подшипнике позволяет его идентифицировать на ранних стадиях.
Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить надежность работы подшипников качения, за счет раннего выявления дефекта связанного с подклинкой тел качения.
Claims (1)
- Способ диагностики подклинки тел качения в подшипнике, путем измерений параметров электрического сигнала тензорезисторов, установленных на наружном кольце подшипника, анализа и сравнения их величин с данными, полученными на эталонной установке, при этом для тензорезисторов выполняется градуировка параметров электрического сигнала, соответствующих штатным рабочим условиям в узле, отличающийся тем, что в качестве параметра измеряемого электрического сигнала тензорезисторов выбирают величину уровня напряжений наружного кольца, определенную на частоте прокатывания тел качения по кольцу, тензорезисторы устанавливают на кольце подшипника под углом, перпендикулярным углу контакта тел качения с кольцом, на которое они устанавливаются, измеряют уровни напряжений на частоте прокатывания тел качения по кольцу, при этом найденные значения уровней напряжений сравнивают со значениями уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, определенных на частоте прокатывания тел качения по кольцу, измеренных при испытаниях на эталонной установке, диагностируется наступление подклинки тел качения, если определенные уровни напряжений выше уровней напряжений, соответствующих подклинке тел качения, измеренных на эталонной установке.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2789616C1 true RU2789616C1 (ru) | 2023-02-06 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816544C1 (ru) * | 2023-10-30 | 2024-04-01 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Способ диагностики проскальзывания тел качения в подшипнике |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU212594A1 (ru) * | М. У. Кацнельсон, М. А. Павловской, Б. А. Селиверстов , Ю. П. Стегайлов | Способ измерения радиальных сил, действующих на подшипник качения | ||
| US4667521A (en) * | 1984-12-08 | 1987-05-26 | Skf Gmbh | Load-measuring arrangement |
| DE102014204539A1 (de) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Aktiebolaget Skf | Verfahren zur Bestimmung der Vorspannung in einem Wälzlager und Wälzlager |
| RU2673503C1 (ru) * | 2017-12-04 | 2018-11-27 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Способ измерения сил, действующих на подшипник качения при статическом и динамическом нагружении с использованием тензодатчиков сопротивления |
| CN110987251A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 武汉理工大学 | 一种基于电阻应变片的船舶轴承动载荷测试方法 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU212594A1 (ru) * | М. У. Кацнельсон, М. А. Павловской, Б. А. Селиверстов , Ю. П. Стегайлов | Способ измерения радиальных сил, действующих на подшипник качения | ||
| US4667521A (en) * | 1984-12-08 | 1987-05-26 | Skf Gmbh | Load-measuring arrangement |
| DE102014204539A1 (de) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Aktiebolaget Skf | Verfahren zur Bestimmung der Vorspannung in einem Wälzlager und Wälzlager |
| RU2673503C1 (ru) * | 2017-12-04 | 2018-11-27 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Способ измерения сил, действующих на подшипник качения при статическом и динамическом нагружении с использованием тензодатчиков сопротивления |
| CN110987251A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 武汉理工大学 | 一种基于电阻应变片的船舶轴承动载荷测试方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816544C1 (ru) * | 2023-10-30 | 2024-04-01 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Способ диагностики проскальзывания тел качения в подшипнике |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6763312B1 (en) | Multiple discriminate analysis and data integration of vibration in rotation machinery | |
| JP2017219469A (ja) | 状態監視装置及び状態監視方法 | |
| JP5113874B2 (ja) | 構造的完全性監視システム | |
| RU2789616C1 (ru) | Способ диагностики подклинки тел качения в подшипнике | |
| JP2003214944A (ja) | 異音による不良検査装置 | |
| Lancini et al. | Using vibrations to detect high wear rates in rolling contact fatigue tests | |
| RU2478923C2 (ru) | Способ диагностики технического состояния межроторного подшипника двухвального газотурбинного двигателя | |
| Jiang et al. | Rolling bearing quality evaluation based on a morphological filter and a Kolmogorov complexity measure | |
| RU2816544C1 (ru) | Способ диагностики проскальзывания тел качения в подшипнике | |
| RU2644646C1 (ru) | Способ диагностики технического состояния роторного оборудования | |
| JP2013160561A (ja) | 軸受の残存寿命予測装置及び残存寿命予測方法 | |
| Muravin et al. | Guide for development of acoustic emission application for examination of metal structure | |
| Rabeyee et al. | Diagnosing the change in the internal clearances of rolling element bearings based on vibration signatures | |
| RU2709238C1 (ru) | Способ диагностики технического состояния подшипника качения ротора турбомашины | |
| RU2377550C2 (ru) | Термоэлектрический способ дефектоскопии лопаток турбомашин из никелевых сплавов с учетом механических нагрузок | |
| RU2444039C1 (ru) | Способ и устройство диагностики технологического устройства с использованием сигнала датчика технологического параметра | |
| RU2735130C1 (ru) | Способ оценки ресурса подшипника качения | |
| Behzad et al. | Defect size estimation in rolling element bearings using vibration time waveform | |
| RU2746076C1 (ru) | Способ диагностики технического состояния роторного оборудования. | |
| TÓTH | EXAMINATION OFBALL BEARING USING STOCHASTIC INDEXES | |
| Wescoat et al. | A Proposed Method for Generating Lifetime Failure Data for Manufacturing Equipment: Validation With Bearings | |
| RU2108560C1 (ru) | Способ определения остаточного ресурса конструкции | |
| JP7515012B2 (ja) | 回転機器の技術的状態を診断する方法 | |
| Lacey | Using vibration analysis to detect early failure of bearings | |
| Tóth | Investigation of Bearing Failures Using Vibration Analysis |