SU1442856A1 - Device for checking condition of bearings - Google Patents

Device for checking condition of bearings Download PDF

Info

Publication number
SU1442856A1
SU1442856A1 SU864166155A SU4166155A SU1442856A1 SU 1442856 A1 SU1442856 A1 SU 1442856A1 SU 864166155 A SU864166155 A SU 864166155A SU 4166155 A SU4166155 A SU 4166155A SU 1442856 A1 SU1442856 A1 SU 1442856A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
transformer
voltage
input
bearing
Prior art date
Application number
SU864166155A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вера Александровна Юзова
Владимир Иванович Юзов
Original Assignee
Красноярский Политехнический Институт
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 Красноярский Политехнический Институт filed Critical Красноярский Политехнический Институт
Priority to SU864166155A priority Critical patent/SU1442856A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1442856A1 publication Critical patent/SU1442856A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к конт- рольно- измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле сборочных узлов, в частности подшипников качени . Цель - повьипение точности контрол  путем снижени  по грешностей, св занных с флуктуаци ми переходного сопротивлени  токосъем- г ника. От генератора переменного тока 10 через первый трансформатор (Т) 6 в вале 3 и контролируемом подшипнике 1 индуцируетс  ток. Величина тока контролируетс  Т 7 и токовым детек тором (Д) И. Падение напр жени  на контролируемом подшипнике I снимает с  с помощью токосъемника 13 и подаетс  на вход Д 12 напр жени . На первый вход измерител  14 отношени  подаетс  выходное напр жение токового Д П непосредственно, а на второй выходное напр жение Д 12 напр жени  через температурно« зависимый дели тель. Измеритель 14 отношени  форми рует цифровой эквивалент отношени  падени  напр жени  на подшипнике к протекающему через него току и передает его на регистратор 15. Токосъем- 5 S с &The invention relates to a control and measurement technique and can be used for non-destructive testing of assemblies, in particular rolling bearings. The goal is to increase the control accuracy by reducing the errors associated with fluctuations of the contact resistance of the current collector. A current is induced from the alternator 10 through the first transformer (T) 6 in the shaft 3 and the controlled bearing 1. The magnitude of the current is monitored by T 7 and the current detector (D) I. The voltage drop on the monitored bearing I is removed from the current collector 13 and fed to the voltage input D 12. To the first input of the ratio meter 14, the output voltage of the current D p is supplied directly, and to the second output voltage D 12 of the voltage through a temperature-dependent divider. The ratio meter 14 forms a digital equivalent of the ratio of the voltage drop across the bearing to the current flowing through it and transmits it to the recorder 15. The current pickup is 5 S &

Description

--

ttT lifarttT lifar

Фю.}Fy.}

144144

ник перенесен в высокоомную цепь из-- мерени  падени  напр жени  на подшип- инке. Контроль состо ни  подшипника качени  осуществл етс  по отношению падени  напр жени  на нем к величине протекающего через негр тока. КаждыйThe nickname has been transferred to the high resistance circuit to measure the voltage drop across the bearing. The condition of the rolling bearing is monitored in relation to the voltage drop across it to the magnitude of the current flowing through the black. Each

1one

Изобретение относитс  к контроль- но--измерительной технике и может быть использовано при наразрушающем конт- роле сборочных узлов, в частности подшипников качени .The invention relates to a control and measurement technique and can be used in the destructive testing of assemblies, in particular rolling bearings.

Цель изобретени  повьщ1ение точ- ности контрол  путем снижени  погреш-- ностей, св занных с флуктуаци ми пе--- реходного сопротивлени  токосъемникаThe purpose of the invention is to improve the control accuracy by reducing the errors associated with fluctuations of ne --- transient resistance of the current collector.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 эквива-- лентна  схема устройства.Figure 1 shows the scheme of the proposed device; in Fig.2, the equivalent circuit of the device.

Устройство дл  контрол  состо ни  подшипников содержит контролируемый подшипник I качени , внутреннее кольцо 2 которого.закреплено на валу 3, а наружное 4 - в корпусе 5, первый 6 и второй 7 трансформаторы, магнито-- проводы 8 и 9 которых соосны с валом 3, причем последний  вл етс  одной из обмоток каждого из трансформаторов 6 и 7, генератор 10 переменного тока, выход которого соединен с первичной обмоткой первого трансформатора 6, токовый детектор 11, вход которого подключен к вторичной обмотке второго трансформатора 7, детектор 12 напр - Женин, вход которого соединен с валом 3 через токосъемник 13, последователь но соединенные измеритель I4 отношений и регистратор 15, первый вход измерител  14 отношений соединен с выходом токового детектора П непосредственно , а второй - с выходом детектора 12 напр жений через посто н ный резистор 16, ас корпусом 5 - через температурно зависимый резистор 17.The device for monitoring the state of bearings contains a controlled rolling bearing I, the inner ring 2 of which is fixed on shaft 3 and the outer 4 in housing 5, first 6 and second 7 transformers, magnets 8 and 9 of which are coaxial with shaft 3, the latter being one of the windings of each of the transformers 6 and 7, the alternator 10, the output of which is connected to the primary winding of the first transformer 6, the current detector 11, the input of which is connected to the secondary winding of the second transformer 7, the detector 12, for example, Jenin, input to first connected to the shaft 3 through the current collector 13, sequentially connected to the I4 ratio meter and the recorder 15, the first input of the 14 ratio meter is connected to the output of the current detector P directly, and the second to the output of the voltage detector 12 via AC 5 - through temperature dependent resistor 17.

Токовый детектор 11 содержит one- рационный усилитель 18, неинвертиру- ющий вход которого соединен с корпусом 5, а инвертирующий - с вторичной обмоткой второго трансформатора 7 непосредственно и со своим выходомThe current detector 11 contains a single-action amplifier 18, the non-inverting input of which is connected to the housing 5, and the inverting input - to the secondary winding of the second transformer 7 directly and to its output

из магнитопроводов Т 6 и 7 выполнен в виде двух полуколец, на одном из которых размещена первична  обмотка Т 6 или вторична  обмотка Т 7, что обеспечивает закрепление обоих Т на в лу 3 без разборки узла. 2 ил.from magnetic circuits T 6 and 7 are made in the form of two half-rings, on one of which is placed the primary winding T 6 or the secondary winding T 7, which ensures that both T are fixed on line 3 without disassembling the unit. 2 Il.

ШSh

2020

|5 25 зо | 5 25 th

Q Q

5five

через параллельно соединенные резистор 19 н диод 20.through a parallel connected resistor 19 n diode 20.

Детектор 12 напр жени  содержит операционный усилитель 21, неинверти рующий вход которого соединен с токосъемником 13 непосредственно, а инвертирующий - с корпусом 5 через резистор 22 и со своим выходом через параллельно соединенные резистор 23 и диод 24.The voltage detector 12 contains an operational amplifier 21, the non-inverting input of which is connected to the current collector 13 directly, and the inverting input - to the housing 5 via a resistor 22 and to its output via a parallel-connected resistor 23 and a diode 24.

Дл  удобства закреплени  трансформаторов 6 и 7 на валу 3 без разборки узла каждый из магнитопроводов 8 и 9 выполнен в виде двух полуколец, на одном из которых расположена первична  обмотка трансформатора 6 или вторична  обмотка трансформатора 7.For the convenience of fixing transformers 6 and 7 on the shaft 3 without disassembling the assembly, each of the magnetic cores 8 and 9 is made in the form of two half-rings, one of which is the primary winding of the transformer 6 or the secondary winding of the transformer 7.

Устройство работает следуюдцим образом.The device works in the following way.

Генератор 10 переменного тока вырабатывает напр жение заданной частоты (пор дка 0,1-1 МГц) и амплитуды, которое подаетс  на первичную обмотку первого трансформатора 6. Под действием электродвижущей силы, наведенной во вторичной обмотке первого трансформатора 6, которой  вл етс  вал 3, контролируемый подшипник 1, корпус 5 и неконтролируемые элементы, электрически подключенные между валом 3 и корпусом 5, например второй подшипник зубчата  пара и другие, начинает протекать ток I, величина которого определ етс  комплексным сопротивлением Zp контролируемого подшипника и комплексным сопротивлением Z неконтролируемых элементов.The alternator 10 generates a voltage of a predetermined frequency (on the order of 0.1-1 MHz) and an amplitude that is applied to the primary winding of the first transformer 6. Under the action of an electromotive force induced in the secondary winding of the first transformer 6, which is shaft 3, monitored bearing 1, housing 5 and uncontrolled elements electrically connected between shaft 3 and housing 5, for example, the second gear-pair bearing and others, a current I begins to flow, the value of which is determined by the complex resistance Zp controlled bearing and complex resistance Z uncontrollable elements.

Величина тока I, протекающего по валу 3 и контролируемому подшипнику 1, контролируетс  с помощью второго трансформатора 7, электродвижуща  си ла на вторичной обмотке которого равнаThe magnitude of the current I flowing through the shaft 3 and the monitored bearing 1 is controlled by the second transformer 7, the electromotive force on the secondary winding of which is

Е где LE where L

i(JMI jnULfll,i (JMI jnULfll,

индуктивность первичной об мотки трансформатора 7; п - число витков во вторичной обмотке трансформатора 7; М - взаимна  индукци . Входна  электродвижуща  сила и выходное напр жение U, операционного усилител  18 токового детектора II св заны соотношени миinductance of the primary winding of the transformer 7; n is the number of turns in the secondary winding of the transformer 7; M - mutual induction. The input electromotive force and output voltage U, operational amplifier 18 of current detector II are related by relations

У:У . и -и- VW: W. and -i v

j, и, и. . о, ,j, and, and. . about, ,

ОСOS

де L - индуктивность вторичной об- мотки трансформатора 7, рав2 .de L is the inductance of the secondary winding of the transformer 7, equals 2.

и, . and

ОС OS

на  пon p

напр жение на инвертирующем входе усилител  18; коэффициент усилени  усилител  18 бе  обратной св зи;, сопротивление обратной св зи, равное нулю при отрицательной полуволне выходного напр жени  усилител  18 и Z К,д . где R ,а величина сопротивлени  резистора 19, при положительной полуволне.the voltage at the inverting input of amplifier 18; the gain of the amplifier 18 without feedback ;, the resistance of the feedback equal to zero at a negative half-wave of the output voltage of the amplifier 18 and Z K, d. where R, and the resistance value of the resistor 19, with a positive half-wave.

Поскольку модуль усилени  усилите  18 достаточно великSince the gain modulus is 18 amplify

ZocZoc

КTO

0101

У 1 +1 +

V V

IUL Ilul

1313

во всем диапазоне рабочих частот, дл  35 посто нной соc i  вл ющей токового детектора 1over the entire operating frequency range, for 35 constant co c i being current detector 1

и, and,

Падение напр жени  на контролируемом подшипнике 1 через токосъемник 13 подаетс  на высокоомный неинвертиру- ющий вход усилител  2 детектора 12 напр жени . Выходное напр жение этого усилител  равноThe voltage drop at the monitored bearing 1 through the current collector 13 is applied to the high-resistance non-inverting input of the amplifier 2 of the voltage detector 12. The output voltage of this amplifier is

г g

IZ,IZ,

огog

вхin

де К, - коэффициент усилени  усилител  21 без обратной св зи; переходное сопротивление токосъемника 13; входное сопротивление усилител  21 по неинвертирующему входу;de K, is the gain of the amplifier 21 without feedback; contact resistance of the current collector 13; the input impedance of the amplifier 21 at the non-inverting input;

ОС гOS g

величина сопротивлени  резистора 22 между инвертирующим входом усилител  21 и корпусом 5;the resistance value of the resistor 22 between the inverting input of the amplifier 21 and the housing 5;

сопротивление обратной св зи, равное нулю при отрицательной полуволне на выходе усилител  21 иfeedback resistance equal to zero at a negative half-wave at the output of amplifier 21 and

2: R2: R

ti ti

сс, где Rjj величинаss where rjj value

Так как соотношени Since the ratio

сопротивлени  резистора 23, дл  положительной полуволны , обычно всегда выполн ютс resistances of the resistor 23, for a positive half wave, are usually always performed

/ Ко./ Co.

1 + 1 +

Zoc „Zoc „

р R

Z Z

2222

ДЛЯ ПОСТОЯННОЙ составл ющей сигнальном входе измерител  шений можно записатьFOR CONSTANT component of the signal input meter can be recorded

1 one

на 1Аon 1A

втором о т но-second about t but-

г g

i|(,i | (,

V.2i R. ,,V.2i R. ,,

2525

30thirty

гдеWhere

рR

&&

И RAnd r

1717

величины coripc -  влений посто имого резистора 1 6 и температур. но-зависимого резистора 17 соответственно .the coripc values are the phenomena of the constant resistor 1 6 and temperatures. but a dependent resistor 17 respectively.

Измеритель 14, выполненный в виде аналого-цифрового интегрирующего преобразовател , формирует цифровой эквивалент отношени The meter 14, made in the form of an analog-digital integrating converter, forms the digital equivalent of the ratio

i,/u, . п ..Li-|i «i Л|„ 1 tV 56 , л (i, / u,. p ..Li- | i «i L |„ 1 tV 56, l (

19nineteen

ЧГCg

4040

4545

35 35

И передает его на вход регистратора 15 дл  регистрации.And passes it to the input of the registrar 15 for registration.

Таким образом, регистрируема  величина Zj5 с точностью до посто нног множител , легко учитываемого при начальной настройке прибора, равна комплексному сопротивлению Z контролируемого подшипника 1 качени .Thus, the recorded value Zj5 with an accuracy of up to a constant multiplier, which is easily taken into account during the initial setup of the device, is equal to the complex resistance Z of the controlled rolling bearing 1.

Температурна  зависимость удельной электропроводности смазки подшипника корректируетс  соответствующим выбором величин сопротивлений резисторов 16 и 17 и температурного ° коэффициента резистора 17.The temperature dependence of the electrical conductivity of the bearing lubricant is corrected by an appropriate choice of the resistance values of resistors 16 and 17 and the temperature and coefficient of resistor 17.

Величина погрешности контрол , равна  дл  известного устройстваThe value of the control error is equal to the known device.

пр Z,jpr z, j

/2./ 2.

И реально составл кнца  10-15% при применении металлических клк ртутных токосъемников, падает до значени  And it really amounted to 10-15% of the knock when using metal klk of mercury current collectors, drops to

О Z, /ZgxAbout Z, / Zgx

аг. гag g

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для контроля состояния подшипников, содержащее корпус с приводным валом для фиксации и вращения контролируемого подшипника, генератор переменного тока, токосъемник для подачи переменного тока на контролируемый подшипник качения, температурно—зависимый резистор, θ постоянный резистор, регистратор, первый и второй трансформаторы, магнитопроводы которых соосны с валом, а вал является одной из обмоток каждого трансформатора, отличающее—' с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем снижения погрешностей, связанных с флуктуациями переходного сопротивления токосъемни'15 ка, оно снабжено токовым детектором, детектором напряжения и измерителем отношения напряжений, первичная обмот ка первого трансформатора подключена к выходу генератора переменного 20 тока, вторичная обмотка второго трансформатора соединена с входом токового детектора, вход детектора напряжения соединен с валом через токосъгемник, первый вход измерителя отноше25 ний соединен с выходом токового детектора, а второй — с выходом детектора напряжения через постоянный резистор и с наружным кольцом подшипника через температурно—зависимый ре· 30 зистор, выход измерителя отношений подключен к регистратору.A device for monitoring the condition of bearings, comprising a housing with a drive shaft for fixing and rotating a controlled bearing, an alternating current generator, a current collector for supplying alternating current to a controlled rolling bearing, a temperature-dependent resistor, θ permanent resistor, recorder, first and second transformers, whose magnetic circuits coaxial with the shaft, and the shaft is one of the windings of each transformer, distinguishing— ”with the fact that, in order to improve the accuracy of control by reducing errors associated fluctuations in the transition resistance of the current collector is 15 ka, it is equipped with a current detector, a voltage detector and a voltage ratio meter, the primary winding of the first transformer is connected to the output of the alternating current generator 20, the secondary winding of the second transformer is connected to the input of the current detector, the input of the voltage detector is connected to the shaft through current collector, the first input of the relationship meter is connected to the output of the current detector, and the second to the output of the voltage detector through a constant resistor and with an external m ring bearing through the temperature-dependent D · 30 ican, relationship yield meter is connected to the registrar. Фиг. гFIG. g II Составитель В.Пучинский Compiled by V. Puchinsky редактор И.Горная editor I. Gornaya Техред М.Ходанич Корректор Н.Король Tehred M. Khodanich Corrector N.Korol
Заказ 6376/39 Тираж 847 ПодписноеOrder 6376/39 Circulation 847 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5VNIIIPI of the USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.Production and printing company, Uzhhorod, st. Project, 4.
SU864166155A 1986-12-24 1986-12-24 Device for checking condition of bearings SU1442856A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864166155A SU1442856A1 (en) 1986-12-24 1986-12-24 Device for checking condition of bearings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864166155A SU1442856A1 (en) 1986-12-24 1986-12-24 Device for checking condition of bearings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1442856A1 true SU1442856A1 (en) 1988-12-07

Family

ID=21274708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864166155A SU1442856A1 (en) 1986-12-24 1986-12-24 Device for checking condition of bearings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1442856A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083462A (en) * 1988-08-11 1992-01-28 Skf Industrial Trading & Development Co. Process and device for detecting defects in moving parts having a central rotating shaft

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1401320, кл. G 01 М 13/04, 1986. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083462A (en) * 1988-08-11 1992-01-28 Skf Industrial Trading & Development Co. Process and device for detecting defects in moving parts having a central rotating shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4810954A (en) Poynting vector probe for measuring electrical power
US9952063B2 (en) Contactless sensor for determining rotor displacements
US2255053A (en) Apparatus and method for detecting defects in metallic objects
US2038059A (en) Instrument for transmitting angular movement
SU1442856A1 (en) Device for checking condition of bearings
US2921298A (en) Thrust-bearing wear measuring apparatus
US2457700A (en) Torque meter
US2306479A (en) Measuring apparatus
KR910003193B1 (en) Rf watt meter
US3054946A (en) Method for measuring electrical conductivity of fluids
US4628251A (en) Precision measurement voltage transducer
US3197780A (en) Intrinsic safety process control system
US4445398A (en) Unbalance compensator control
US2585475A (en) Direct reading eddy current dynamometer
Pell et al. Sensitive Recording Alternating‐Current Hall Effect Apparatus
US3430141A (en) Set-point apparatus powered in series with a sensor element
US2431260A (en) Torque measuring device
Barlow The design of semi-conductor wattmeters for power-frequency and audio-frequency applications
SU1401320A1 (en) Arrangement for testing bearings for condition
US3454874A (en) Instrument for measuring the thickness of a non-conducting film on a metal base and for measuring the resistivity of a metal sample
SU127745A1 (en) Method of measuring variable and constant current component in bearings of large electric machines
JPH0626939A (en) Temperature detecting device
US3135901A (en) Sensitive low frequency servo system
RU220169U1 (en) Inductive sensor with temperature compensation
SU1260686A2 (en) Device for measuring dynamic parameters of revolving object members