Способ контроля осевой нагрузки на шарикоподшипниковые опоры гиромотора
Иллюстрации
Показать всеРеферат
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ШАРИКОПОДП1ИЦШ1КОВЫЕ ОПОРЫ ГИРОМОТОРА, включающий создание вынужденных колебаний собранного гиромотора ,непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет осевор нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности контроля, предварительно измеряют массу шариков шарикоподшипников и при изменении частот вынужденных колебаний определяют резонансную частоту шариков шарикоподшипников по максимальной амплитуде вынужденных колебаний, а расчет осевой нагрузки осуществляют по по лученным данным.Q СО 05
С 01 С 25/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР1лГИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ (21) 3529683/40-23. (22) 31. 12.82 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) Т.H. Хлестова,Е.А. Борисова, Н.П. Мельгунов, Г.Е. Баранова и Д.kI. Козлов (53) 629.7.071.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 179794, кл. С 01 И 13/04, 1974.
2. Жолдак С.А. Технология изготовления малогабаритных гиромоторов. . Л., Судпромгиз, 1961, с. 157-167 (прототип). (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ НА ГРУЗКИ НА ШАРИКОПОДШИЦНИКОВЫЕ ОПОРЫ
ГИРОМОТОРА, включаюший создание вынужденных колебаний собранйого гиромотора,непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет осевой нагрузки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно измеряют массу шариков шарикоподшипников и при изменении частот вынужденных колебаний определяют резонансную частоту шариков шарикоподшипников по максимальной амнли" туде вынужденных колебаний, а расчет осевой нагрузки осуществляют по полученным pGHHbM
1ОВЫИ
Изобретение относится к приборос троению и может быть использовано для контроля гиромоторов.
Изнестен способ измерения жесткости подшипника,, заключающийся в том, что создают вынужденные колебания подлпшника, непрерывно изменяя частоту колебан>п и по резонансной частоте колебаний системы судят о жесткости подшипника Р 11, Недостаток этого способа в том, что он не позволяет определить осевую нагрузку на подшипники в собранном гиромоторе.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ контроля осеной нагрузки на шарикоподшипниковые опоры гиромотора, включающий создапие вынужденных колебаний собра ного гиромотора, непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет. по найденным значениям осевой нагрузки Г 2 3.
Однако недостаточная точность контроля известного способа требует точного учета большого количества масс и упругих "îåäèíåíèé деталей и узлов прибора, а также построения сложнои расчетной модели для определения осевой нагрузки.
Цель изобретения — повьш "ние точности контроля.
Постa деленная цель достигается тем, что согда но спосОбу контроля Осевой нагр,-зкч IIa шарикоподшипниковые опзры гиромотора, включающему cos— дание вь|нужденных колебаний собранного гиромотора, непрерывное изменение и измерение частот этих колебаний и расчет осевой нагрузки, предварительно измеряют массу шариков maрикоподшипников и при изменении частот вынужденных колебаний определяют резонансную частоту шариков шарико— подшипников по максимальной амплитуде вынужденных колебаний, а расчет осевой нагрузки осуществляют по полученным данным.
На фиг, 1 изображена схема устройства для осуществления способа, на фиг. 2 - расчетная модель.
Устройстно содержит малогабаритный вибростенд 1 типа ГИК-1, на поднпжной части 2 которого с вибродатчиком 3 устанонлено приспособление
4 для крепления гиромотора 5. К входу вибростенда 1 подключены генератор 6 типа ЗГ-10 и частотомер 7 типа
43-33, а к выходу нибродатчика 3 ламповый вольтметр 8 тина ВЗ-3А.
Способ осуществляют следующим об5 разом.
Перед боркой гиромотора определяют массу шарика шарикоподшипника либо путем взвешивания, либо измерив диаметр шарика, с последующим расчетом по формуле
««i=Of " Н р («) где У вЂ” объем шарика, «5 p — плотность материала шарика, d — диаметр шарика.
Затем предварительно экспериментально рассчитывают жесткость шарикоподшипника К по формуле
2/д «Д
K-=-СP (2) где С вЂ” постоянная для каждого шари;г5 коподшипника величина, определяемая по формулам Герца, Р— осевая нагрузка на подшипник.
Формула (2) устанавливает однозначную взаимос:вязь жесткости К и
ЗО осевой нагрузки P.
Зная жесткость К подшипника, рассчитывают жесткость соединения каждого шарика с кольцами, К,.
К к, == (3)
35 где Е - количество шариков.
Учитывая,, что масса и« шарика зна-! чительно меньше всех других упруго соединенных масс гиромотора, предстанляют расчетную модель (фиг. 2), где K«II u KIb соответственно жестB. кость соединения шарика с внутренним и наружнйм кольцами подшипника
-ш ын
"ш. шв ыя (4)
Эта модель представляет собой одномассовую колебательную систему, резонансная частота которой 4 определяется по формуле
1 Л, 27К rn
Формула (5) показывает связь меж ду резонансной частотой шарика мас55 сой п1 и жесткостью К,. Ксли жесткость увеличивается с увеличением ) осевой нагрузки Р, то увеличивается и резонансная частота 1 .
ВНИЯПИ Заказ 3787/29 Тираж 587 Подписное
Филиал ШШ "Патент", r,Óæxîðoä, уп.Проектная, 4
3 1
Таким образом, при постоянном значении массы п и измеренном значении частоты 1 на основании формул (2), (3) и (5) можно определить осевую нагрузку на подшипники гиромотора.
Предлагаемые операции необходимы для предварительного нахождения диапазона резонансных частот шариков шарикоподшипников в заданном дианазоне осевых нагрузок.
Далее способ осуществляют следующим образом.
Устанавливают гиромотор 5 на вибростенд 1. Плавно изменяя частоту напряжения, подаваемого с генератора
6 на вибростенд 1, изменяют частоту вынужденных колебаний гиромотора 5 в рассчитанном диапазоне резонансных частот шарика.
Одновременно измеряют амплитуду вынужденных колебаний статора гиро— мотора с помощью вибродатчика 3 и вольтметра 8. В момент совпадения частоты вынужденных колебаний шариков с резонансной частотой амплитуда вынужденных колебаний является максимальной. Резонансную частоту шарика 1 измеряют частотомером 7.
096499 4
Затем по тарировочному графику или путем расчета по формуле, полученной на основании формул (2), (3) и (5):
5 по частоте f и массе п определяют осевую нагрузку на шарикоподшипники
1ð гиромотора.
Пример.
Эксперименты проводят на пяти гиромоторах. Перед сборкой гиромоторов определяют массу шариков шарикоподшипников. Затем с помощью формул (2), (3) и (5) рассчитывают диапазон изменения раэностных частот ша риков в зависимости от,осевой нагрузки и строят тарировочный график.
Все гиромоторы собирают с осевой нагурзкой 1,4 кГ. После сборки с помощью устройства (фиг. 1) измеряют резонансные частоты шариков и на основании тарировочного графика. полу25 чают осевые нагрузки.
Предлагаемый способ позволяет исключить брак иэ-за повышенной осевой нагрузки.