SU1267538A1 - Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit - Google Patents

Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit Download PDF

Info

Publication number
SU1267538A1
SU1267538A1 SU853881104A SU3881104A SU1267538A1 SU 1267538 A1 SU1267538 A1 SU 1267538A1 SU 853881104 A SU853881104 A SU 853881104A SU 3881104 A SU3881104 A SU 3881104A SU 1267538 A1 SU1267538 A1 SU 1267538A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bearings
vibration
electric machine
bearing
components
Prior art date
Application number
SU853881104A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Зубкин
Валерий Иванович Пикунов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8956
Предприятие П/Я М-5613
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 Предприятие П/Я В-8956, Предприятие П/Я М-5613 filed Critical Предприятие П/Я В-8956
Priority to SU853881104A priority Critical patent/SU1267538A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1267538A1 publication Critical patent/SU1267538A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области изготовлени  электрических машин. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем идентификации дефектного подшипника. Электрическа  машина с закрепленным на корпусе вибродатчиком устанавливаетс  в положение, при котором ось вращени  ротора вертикальна. При этом один из подшипников (верхний или нижний) оказываетс  более нагруженным . Электрическа  машина разгон етс  до рабочих оборотов и выдерживаетс  в этом режиме до установлени  посто нной рабочей температуры дл  стабилизации нагрузки на подшипники. Из спектра вибрации корпуса машины вьщел ют составл юш;ие, характеризующие преобладающие в подшипниках дефекты, и измер ют их амплитуду. Затем ось вращени  машины разворачивают в вертикальной плоскости на 180 и повтор ют измерение амплитуд выделенных составл ющихспектра вибрации А, А, генерируемых, первым и вторым подшипником. Изменение нагI рузки на подшипники при изменении (Л ориентации оси вращени  приводит к изменению амплитуд и характера биений , составл ющих спектра вибраций. По результатам сравнени  определ ют дефектный подшипник. Применение способа позвол ет снизить трудоемкость при вы влении местоположени  дефектND ного подшипника. 4 ил. О) СП со 00The invention relates to the field of manufacturing electrical machines. The purpose of the invention is to enhance the functionality by identifying a defective bearing. An electric machine with a vibration sensor attached to the housing is placed in a position in which the axis of rotation of the rotor is vertical. In this case, one of the bearings (upper or lower) is more loaded. The electric machine accelerates to operating speed and is maintained in this mode until a constant operating temperature is established to stabilize the load on the bearings. From the vibration spectrum of the casing of the machine, the components are used, which do not characterize the defects prevailing in the bearings, and measure their amplitude. Then, the axis of rotation of the machine is rotated 180 degrees in a vertical plane and the measurement of the amplitudes of the selected components of the A, A vibration spectrum generated by the first and second bearings is repeated. A change in load on bearings with a change (L of the orientation of the axis of rotation leads to a change in the amplitudes and nature of the beats that make up the spectrum of vibrations. A comparison bearing determines the defective bearing. Using the method reduces the labor intensity when identifying the location of a defective bearing. 4 Il. O) SP from 00

Description

Изобретение относится к изготовлению электрических машин и может быть использовано при контроле электрических машин, входящих в состав. гироскопических приборов. 5The invention relates to the manufacture of electrical machines and can be used to control the electrical machines included in the composition. gyroscopic devices. 5

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем идентификации дефектного подшипника.The purpose of the invention is the expansion of functionality by identifying a defective bearing.

На фиг. 1 показан период огибающей составляющей спектра вибраций; на фиг. 2-4 - выделенные составляющие спектропрограммы вибраций для трех машин.In FIG. 1 shows the period of the envelope of the component of the vibration spectrum; in FIG. 2-4 - selected components of the vibration spectroprogram for three machines.

На графиках обозначены: А,, А2 ^амплитуды составляющих спектра. виб-, раций, генерируемые первым и вторым подшипником; Н f, Н|, Н~* - направляющие оси электрической машины при измерениях вибрации.On the graphs are indicated: А ,, А 2 ^ the amplitudes of the spectrum components. vibration, walkie-talkies generated by the first and second bearing; H f, H |, H ~ * are the axes of the electric machine during vibration measurements.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Электрическая машина с закрепленным на корпусе вибродатчиком устанавливается в положение, при котором ось вращения ротора вертикальна. При этом один: из подшипников (верхний или нижний в зависимости от конструктивной схемы изделия) оказывается более нагруженным в осевом направлении чем другой за счет перераспределения нагрузки под воздействием веса ротора. Электрическая машина разгоняется до рабочих оборотов и выдерживается в рабочем'режиме вращения до установления в ее объеме постоянной рабочей температуры с целью стабилизации нагрузки на подшипники, которая может меняться в определенных пределах за счет температурной ‘ деформации деталей в процессе прогрева. Затем измеряют вибрации корпуса машины.An electric machine with a vibration sensor mounted on the housing is installed in a position in which the axis of rotation of the rotor is vertical. In this case, one: of the bearings (upper or lower, depending on the design of the product) is more axially loaded than the other due to the redistribution of the load under the influence of the weight of the rotor. The electric machine accelerates to working revolutions and is maintained in the operating mode of rotation until a constant working temperature is established in its volume in order to stabilize the load on the bearings, which can vary within certain limits due to the temperature формации deformation of the parts during heating. Then measure the vibration of the machine body.

Из спектра вибрации выделяют составляющие, характеризующие преобладающие в подшипниках электрической машины дефекты, и измеряют их амплитуду с помощью показывающего прибора, осциллографа или самопишущего устройства. После разворота оси вращения электрической машины в вертикальной плоскости на 180°, что приводит к обратному перераспределению нагрузки на подшипники, повторяют измерение амплитуд выделенных составляющих спектра вибрации. Изменение нагрузки на подшипники при изменении ориентации оси вращения электрической маши ны приводит к изменению амплитуд и характера биений составляющих спектра вибрации, как показано на фиг. 1. В соответствии с пропорциональной зависимостью между нагрузкой на подшипник и амплитудой его вибрации и с учетом изменения характера биений составляющей спектра вибрации (фиг. 1) можно утверждать, что подшипником электрической машины, имеющим преобладающий дефект, является подшипник, наиболее нагруженный при положении вектора кинематического ' момента Η I.The components characterizing the defects predominant in the bearings of the electric machine are distinguished from the vibration spectrum, and their amplitude is measured using a pointing device, an oscilloscope, or a recording device. After turning the axis of rotation of the electric machine in a vertical plane through 180 °, which leads to the reverse redistribution of the load on the bearings, repeat the measurement of the amplitudes of the selected components of the vibration spectrum. A change in the load on the bearings with a change in the orientation of the axis of rotation of the electric machine leads to a change in the amplitudes and nature of the beats of the components of the vibration spectrum, as shown in Fig. 1. In accordance with the proportional relationship between the load on the bearing and the amplitude of its vibration and taking into account the change in the nature of the beats of the component of the vibration spectrum (Fig. 1), it can be argued that the bearing of an electric machine with a predominant defect is the bearing most loaded when the kinematic vector is 'of the moment Η I.

Таким образом, предложенный способ позволяет при минимальном аппаратурном обеспечении и низкой трудоемкости выявить местоположение дефектного подшипника в электрической машине.Thus, the proposed method allows with minimal hardware and low complexity to identify the location of the defective bearing in an electric machine.

При проверке способа испытаниям подвергались три образца гироузла закрытого типа с весом ротора 400 г и скоростью вращения 240000 об/мин. Измерения проводились с помощью вибродатчика Д14 с пьезокерамическим чувствительным элементом, анализатора гармоник низких частот С5-3 и самописца уровня электрических колебаний Н110’по описанной методике. Из спектра вибрации гироузла при положениях кинетического момента Hl, Н-*, Н| выделялась и регистрировалась огибающая кривой биенйй амплитуды составляющей, характеризующей овальность или единичный дефект беговых дорожек внутренних вращающихся колец подшипников. Результаты измерений приведены на фиг. 2, 3 и 4. Подшипники гироузла, результаты испытаний которого представлены на фиг. 2, имеют практически равные дефекты, а у других гироузлов (фиг. 3, 4) преобладающий дефект имеет подшипник, наиболее нагруженный в положении Н f.When testing the method, three samples of a closed-type gyro unit with a rotor weight of 400 g and a rotation speed of 240,000 rpm were tested. The measurements were carried out using a D14 vibration transducer with a piezoceramic sensitive element, a low-frequency harmonic analyzer C5-3 and a H110’s electric vibration level recorder according to the described procedure. From the vibration spectrum of the gyro at the positions of the kinetic moment Hl, Н- *, Н | the envelope of the curve of the beating amplitude of the component characterizing the ovality or a single defect of the racetracks of the internal rotating rings of the bearings was extracted and recorded. The measurement results are shown in FIG. 2, 3 and 4. The bearings of the gyro unit, the test results of which are presented in FIG. 2, have almost equal defects, and for other gyro nodes (Figs. 3, 4), the predominant defect has a bearing that is most loaded in the Н f position.

ι .ι.

Для контроля результатов измерений была осуществлена разборка гироузлов с последующим анализом состояния рабочих поверхностей подшипников. Результаты анализа подтверзвдают достоверность и практическую ценность предлагаемого способа.To control the measurement results, gyro units were disassembled, followed by an analysis of the state of the bearing working surfaces. The results of the analysis confirm the reliability and practical value of the proposed method.

Применение способа позволяет снизить трудоемкость и затраты на ремонт и восстановление электрических машин при их изготовлении и в эксплуатации.The application of the method allows to reduce the complexity and costs of repair and restoration of electrical machines during their manufacture and operation.

1ί1ί

Claims (1)

Изобретение относитс  к изготовленин ) электрических машин и может быть использовано при контроле электрических машин, вход щих в состав , гироскопических приборов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем идентификации дефектного подшипника На фиг. 1 показан период огибающе составл ющей спектра вибраций; на фиг. 2-4 - вьщеленнЫе составл ющие спектропрограммы вибраций дл  трех машин. На графиках обозначены: А,, А .амплитуды составл ющих спектра, виб-, раций, генерируемые первым и вторым подшипником; Hf, Н|, Н - направл ющие оси электрической машины при измерени х вибрации. Способ реализуетс  следующи1У1 образом. Электрическа  машина с закрепленным на корпусе вибродатчиком устанавливаетс  в положение, при котором ось вращени  ротора вертикальна. При этом ОДИН: из подшипников (верхний или нижний в зависимости от конструк тивной схемы издели ) оказываетс  более нагруженным в осевом направлеНИИ чем другой за счет перераспределени  нагрузки под воздействием веса ротора. Электрическа  машина разгон етс  до рабочих оборотов и вьщерживаетс  в рабочемрежиме вращени  до установлени  в ее объеме посто нной рабочей температуры с целью стабилизации нагрузки на подшипники, котора  может мен тьс  в определенных пределах за счет температурной деформации деталей в процессе прогре ва. Затем измер ют вибрации корпуса машины. Из спектра вибрации вьщел ют составл ющие , характеризующие преобладающие в подшипниках электрической машины дефекты, и измер ют их амплитуду с помощью показывающего прибора осциллографа или самопишущего устройства . После разворота оси вращени электрической машины в вертикальной плоскости на 180°, что приводит к обратному перераспределению нагрузки на подшипники, повтор ют измерение амплитуд выделенных составл ющих спектра вибрации. Изменение нагрузки на подшипники при изменении ориентации оси вращени  электрической машины приводит к изменению амплитуд и характера биений составл ющих спектра вибрации, как показано на фиг. 1. В соответствии с пропорциональной зависимостью между нагрузкой на подшипник и амплитудой его вибрации и с учетом изменени  характера биений составл ющей спектра вибрации (фиг. 1) можно утверждать, что подшипником электрической машины, имеющим преобладающий дефект,  вл етс  подшипник, наиболее нагруженный при положении вектора кинематического момента Н f, Таким образом, предложенньй способ позвол ет при минимальном аппаратурном обеспечении и низкой трудоемкости вы вить местоположение дефектного подшипника в электрической машине. При проверке способа испытани м подвергались три образца гироузла закрытого типа с весом ротора 400 г и скоростью вращени  240000 об/мин. Измерени  проводились с помощью вибродатчика Л14 с пьезокерамическим чувствительным элементом, анализатора гармоник низких частот С5-3 и самописца уровн  электрических колебаний Н110по описанной методике. Из спектра вибрации гироузла при положени х кинетического момента н|, Н-, н| вьщел лась и регистрировалась огибающа  кривой биений амплитуды составл ющей, характеризующей овальность или единичный дефект беговых дорожек внутренних вращающихс  колец подшипников. Результаты измерений приведены на фиг. 2, 3 и 4. Подшипники гироузла, результаты испытаний которого представлены на фиг. 2, имеют практически равные дефекты, а у других гироузлов (фиг. 3, 4) преобладающий дефект имеет подшипник, наиболее нагруженный в положении Н f. Дл  контрол  результатов измерений была осуществлена разборка гироузлов с последующим анализом состо ни  рабочих поверхностей подшипников . Результаты анализа подтвер здают достоверность и практическую ценность предлагаемого способа. Применение способа позвол ет снизить трудоемкость и затраты на ремонт и восстановление электрических машин при их изготовлении и в эксплуатации. Формула изобретени  Способ диагностики подшипников электрической машины гироскопического узла, включающий регистрацию вибрации электрической машины, выделение составл ющих с информативной частотой и определение дефекта подшипников по амплитуде их составл ющих , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем идентификации 1 84 дефектного подшипника, перед регистрацией вибрации устанавливают ось машины в вертикальное положение н вьщерживают машину в режиме вращени  с посто нной частотой до стабилизации температуры машины, после регистрации вибрации поворачивают ось вращени  на 180 , повтор ют регистрацию вибрации, сравнивают амплитуды биений вьщеленныхсоставл ющих поданным обеих регистрации,по результатам сравнени  определ ют дефектный подшипник.The invention relates to the manufacture of electrical machines and can be used in the control of electrical machines included in gyroscopic instruments. The purpose of the invention is to enhance the functionality by identifying a defective bearing. In FIG. Figure 1 shows the period of the envelope of the spectrum of vibrations; in fig. 2–4 are the separate components of the vibration spectroscopes for three machines. The graphs show: A ,, A. The amplitudes of the components of the spectrum, vibrations, radios, generated by the first and second bearings; Hf, H |, H are the guiding axes of the electric machine during vibration measurements. The method is implemented in the following 1U1 manner. An electric machine with a vibration sensor attached to the housing is placed in a position in which the axis of rotation of the rotor is vertical. In this case, ONE: of the bearings (upper or lower, depending on the design of the product) is more loaded in the axial direction than the other due to the redistribution of the load due to the weight of the rotor. The electric machine accelerates to operating speed and is held in the working rotation mode until a constant operating temperature is established in its volume in order to stabilize the load on the bearings, which can vary within certain limits due to the temperature deformation of the parts during heating. The vibrations of the machine body are then measured. From the vibration spectrum, the components characterizing the defects prevailing in the electric machine bearings are made, and their amplitude is measured using an oscilloscope or self-recording instrument. After turning the axis of rotation of the electric machine in a vertical plane by 180 °, which leads to a reverse load redistribution on the bearings, the amplitudes of the selected components of the vibration spectrum are measured. A change in the load on the bearings with a change in the orientation of the axis of rotation of the electric machine leads to a change in the amplitudes and character of the beats of the components of the vibration spectrum, as shown in FIG. 1. In accordance with the proportional relationship between the load on the bearing and the amplitude of its vibration and taking into account the change in the nature of the beats, the component of the vibration spectrum (Fig. 1) can be argued that the bearing of the electric machine with the prevailing defect is the bearing most loaded at of the kinematic moment vector H f. Thus, the proposed method allows, with minimal hardware and low labor intensity, to locate the defective bearing in an electric machine. e. When testing the method, three specimens of a closed-type gyro with a rotor weight of 400 g and a rotation speed of 240000 rpm were subjected to tests. The measurements were carried out using a vibration sensor L14 with a piezoceramic sensitive element, a low frequency harmonic analyzer C5-3 and a recorder of the level of electrical oscillations H110 according to the described procedure. From the vibration spectrum of the gyro node at the positions of the kinetic moment n |, H-, n | The envelope curve of the amplitude amplitude of the component characterizing the ovality or a single defect of the treadmills of the inner rotating rings of the bearings was recorded and recorded. The measurement results are shown in FIG. 2, 3, and 4. Bearings of a groul whose test results are shown in FIG. 2, have almost equal defects, while for other girouls (Figs. 3, 4), the predominant defect is the bearing most loaded in the H f position. In order to check the measurement results, the assembly of the girders was carried out with subsequent analysis of the state of the working surfaces of the bearings. The results of the analysis confirm the validity and practical value of the proposed method. The application of the method allows to reduce the labor intensity and the cost of repair and restoration of electric machines during their manufacture and operation. Claim method for diagnosing bearings of an electric machine of a gyroscopic assembly, including recording vibration of an electrical machine, isolating components with an informative frequency, and determining bearing defects by the amplitudes of their components, in order to expand functionality by identifying 1 84 defective bearings registering the vibration, the axis of the machine is set in a vertical position and the machine is held in a rotating mode at a constant frequency until stabilized. and the temperature of the machine, after registering the vibration, rotates the axis of rotation by 180, repeats the registration of the vibration, compares the amplitudes of the beats of the separated components of the two registrations, the defective bearing is determined from the results of the comparison. US, 1US 1 фуа. Jfoie. J Фив. «Thebes. "
SU853881104A 1985-04-03 1985-04-03 Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit SU1267538A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853881104A SU1267538A1 (en) 1985-04-03 1985-04-03 Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853881104A SU1267538A1 (en) 1985-04-03 1985-04-03 Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1267538A1 true SU1267538A1 (en) 1986-10-30

Family

ID=21171984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853881104A SU1267538A1 (en) 1985-04-03 1985-04-03 Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1267538A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106585534A (en) * 2016-12-15 2017-04-26 唐智科技湖南发展有限公司 Diagnosis and maintenance method for reducing illegal rub-impact fault of non-gear end of prime motor
RU2779604C1 (en) * 2022-03-29 2022-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method for controlling the press fit of the bearing rings of the axles of the wheel pairs of railway cars

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 537280, кл. G 01 М 13/04, 1967. Авторскоесвидетельство СССР № 360579, кл. G 01 М 13/04, 1972. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106585534A (en) * 2016-12-15 2017-04-26 唐智科技湖南发展有限公司 Diagnosis and maintenance method for reducing illegal rub-impact fault of non-gear end of prime motor
CN106585534B (en) * 2016-12-15 2019-05-07 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of diagnosis and repair method reducing the illegal Rubbing faults of the non-gear end of prime mover
RU2779604C1 (en) * 2022-03-29 2022-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method for controlling the press fit of the bearing rings of the axles of the wheel pairs of railway cars

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3952566A (en) Bearing and lubricant film test method and apparatus
US2451863A (en) Apparatus for balancing rotors
RU2381511C1 (en) Comprehensive test procedure for unified positioning systems based on micromechanical accelerometres and gyroscopes and automated test bench therefor
SU1267538A1 (en) Method of diagnostic checking of bearings of electric machine of gyroscopic unit
RU2340882C1 (en) Stand for vibration diagnostics of rotor systems
KR100436573B1 (en) Automatic vibration and sound quality evaluation system
CN111122085B (en) Structure assembly quality evaluation method based on power distribution characteristics
JP4260724B2 (en) Measuring method and measuring apparatus for determining noise emission of electric motor
CN115096424B (en) Universal rock and soil sample sonic wave velocity test control platform
Verma et al. Measurement techniques for vibration and acoustic noise of electrical machines
US4240296A (en) Measurement of torsional acceleration of a rotating body
Rao et al. Blade damping measurement in a spin rig with nozzle passing excitation simulated by electromagnets
US3456484A (en) Transducer calibration system
US2796759A (en) Ball bearing test machine
Tiwari et al. Experimental study of a rotor supported by deep groove ball bearing
JP3302166B2 (en) Rotary equipment test equipment
Pal et al. Advanced analysis of MEMS accelerometers for monitoring reciprocating refrigerant compressors
RU2110054C1 (en) Method of diagnostics of turbomachine transmission bearings and device intended for its realization
Lapini et al. Experimental tests and model based calculations for the diagnosis of a crack in 320 MW generator
RU2682561C1 (en) Method for determining technical condition of current collectors
RU2087889C1 (en) Reference spectrum for vibration diagnostics of mechanisms
RU2657043C1 (en) Method for identification and confirmation of defects of asynchronous electric motors
RU2186260C1 (en) Method of diagnosing damages of turbomachine working blades
SU1716365A1 (en) Method of diagnostics of electric machines bearings
SU1385019A1 (en) Method of diagnostics of technical condition of rotor system element