УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОДШИПНИКОВ

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам проверки механического состояния деталей, в частности отклонений параметров деталей от допускаемых, и может найти применение, например, в ремонтных мастерских при контроле подшипников качения.
Известно устройство для вибродиагностики подшипников качения по патенту РФ на полезную модель №19165 (МПК G01M 13/04), содержащее станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус со шпинделем, связанный с приводом его вращения. Устройство также содержит узел радиального нагружения проверяемого подшипника с пневмосистемой и узел датчикодержателя с вибродатчиком, связанным с измерительной аппаратурой. На станине установлен двигатель привода, а между шпинделем и приводом установлена компенсационная букса.
Недостатком устройства является его большая материалоемкость и недостаточная точность полученных данных.
Указанные недостатки известного устройства частично устраняет устройство по патенту РФ на полезную модель №80950 (МПК G01M 13/04), содержащее станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус со шпинделем, связанным с приводом его вращения, механизм вертикального перемещения корпуса, узел радиального нагружения с пневмосистемой и вибродатчик, связанный с измерительной аппаратурой. При этом испытуемый подшипник в этом устройстве закрепляется в оправке, установленной в шпинделе.
Однако, наличие электродвигателя, муфты, шпинделя, а также пневмосистемы усложняет конструкцию устройства.
Кроме того, для закрепления испытуемого подшипника используется оправка. В связи с чем при контроле разных по размеру подшипников требуется менять оправки. Для этого в запасе надо иметь несколько оправок разных размеров, что для небольшой ремонтной мастерской не всегда удобно.
Это ограничивает эксплуатационные возможности устройства
Кроме того, наличие большого числа вращающихся в подшипниках деталей, передающих движение от двигателя к оправке, создает возможность получения дополнительных ошибок при измерении отклонений параметров испытуемого подшипника из-за возможных отклонений параметров подшипников вала двигателя и биение шпинделя.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции устройства для измерения отклонений параметров подшипников, повышение точности результатов измерений, а также расширение эксплуатационных возможностей устройства для выполнения контроля подшипников в условиях ремонтных мастерских.
Технический результат достигнут за счет того, что в устройстве для измерения отклонений параметров подшипников качения, содержащем корпус с валом, механизм закрепления подшипника, привод вращения вала, механизм вертикального перемещения корпуса, установленный на основании, механизм радиального нагружения подшипника, средства измерения и контроля, механизм закрепления подшипника выполнен в виде трехкулачкового патрона, механизм вертикального перемещения корпуса выполнен в виде подвижно связанных между собой направляющей, жестко установленной на корпусе, и стойки с кронштейном, установленной на основании, механизм радиального нагружения подшипника выполнен в виде рамки, одна сторона которой подвижно связана с направляющей, а противоположная сторона расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, и подвижной плиты, установленной на основании с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника.
Дополнительный технический результат, связанный с повышением точности измерений, достигнут за счет того, что корпус снабжен винтовым упором, установленным в отверстие, выполненное в нижней части корпуса, ось которого перпендикулярна оси вала, с возможностью его вертикального перемещения и контактирования с боковой поверхностью вала.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства (спереди), на фиг. 2 представлено сечение по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - пространственное схематическое изображение устройства; на фиг. 4 - подшипник в стадии нагружения верхней призмой; на фиг. 5 - подшипник в стадии поджатая наружной обоймы нижней призмой.
Заявляемое устройство для измерения отклонений параметров подшипников содержит корпус 1 (фиг. 2, 3) с размешенным в нем валом 2 (фиг. 2), установленным в подшипниках 3, с приводом 4 вращения вала 2. С валом 2 жестко связан механизм закрепления контролируемого подшипника 5, выполненный в виде трехкулачкового патрона 6 (фиг. 1, 2, 3).
Механизм вертикального перемещения корпуса 1 включает в себя направляющую 7, жестко установленную на корпусе 1, кронштейн 8 (фиг. 1), связанный со стойкой 9 и с направляющей 7. При этом кронштейн 8 связан со стойкой 9 с возможностью его вертикального перемещения по стойке 9 под действием рукоятки 10. Стойка 9 жестко закреплена на основании 11.
Механизм радиального нагружения подшипника 5 включает в себя рамку 12, содержащую две продольные стороны 13 и 13' и две поперечные стороны. При этом одна поперечная сторона рамки 12 выполнена в виде вертикальной втулки 14, которая связана подвижно с направляющей 7, а другая поперечная сторона рамки 12 выполнена в виде призмы 15 и расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой 16 контролируемого подшипника 5. Направляющая 7 снабжена пружинами 17 и 18 и зажимным винтом 19. Вертикальная втулка 14 расположена между пружинами 17 и 18.
На основании 11 посредством направляющих 20 (фиг. 1) с пружинами 21 установлена подвижная плита 22, имеющая возможность вертикального перемещения. На подвижной плите 22 закреплена призма 23 с возможностью контактирования с наружной обоймой 16 подшипника 5.
В призме 15 (фиг. 2) выполнено вертикальное отверстие 24 для установки средства измерения, в частности индикатора часового типа 25, закрепленного на рамке 12. На стойке 26 закреплен индикатор 27 с возможностью контактирования с торцевой частью 28 наружной обоймы подшипника 5.
В нижней части корпуса 1 (фиг. 2) выполнено вертикальное отверстие 29, в которое установлен винтовой упор 30, с возможностью его перемещения в отверстии 29 и контактирования с боковой поверхностью вала 2 под действием рукоятки 31. В частности винтовой упор 30 может контактировать с валом 2 посредством шарика 32, установленного на торце винтового упора 30.
На основании 11 (фиг. 1) закреплены ограничители 33 движения подвижной плиты 22, а также конечный выключатель 34, связанный с сигнализацией, световой или звуковой (на чертежах не показана).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
В исходном состоянии устройства механизм вертикального перемещения находится в верхнем положении. Это достигается путем поднятия связанной со стойкой 9 рукоятки 10 вверх, перемещающей посредством кронштейна 8 и направляющей 7 корпус 1 вверх.
В таком свободном состоянии устройства поворачивают рукоятку 31 с винтовым упором 30 с шариком 32 до соприкосновения шарика 32 с боковой поверхностью вала 2, выбирая тем самым зазор в подшипниках 3 вала 2, установленного в корпусе 1.
При свободном положении пружин 17 и 18, что достигается отворачиванием винта 19, втулка 14 перемещает рамку 12 в верхнее положение вместе с призмой 15.
В таком положении устанавливают контролируемый подшипник 5 в трехкулачковый патрон 6.
Затем поворотом винта 19, зажимающим пружины 17 и 18, перемещают рамку 12 до соприкосновения призмы 15 с наружной обоймой 16 подшипника 5 и далее осторожно до прекращения движения рамки 12. В отверстие 24 призмы 15 устанавливают ножку индикатора 25, а стрелку на «0». В таком положении подшипника (фиг. 4) зазор L между шариком и внутренней поверхностью наружной обоймы подшипника 5 расположен снизу.
Затем механизмом вертикального перемещения корпус 1 вместе с механизмом нагружения подшипника движением рычага 10 опускают до соприкосновения внешней обоймы подшипника с призмой 23, установленной на подвижной плите 22. При этом плита 22, преодолевая усилия пружин 21, продолжает перемещение до упоров 33. Пружины 21, тарированные на усилия, превышающие усилия пружин 17 и 18, своим противодействием посредством подвижной плиты и призмы 23 перемещают наружную обойму вверх, выбирая зазор снизу (фиг. 5).
По сигналу конечного выключателя 34 перемещение устройства вниз рычагом 10 прекращают. По показаниям индикатора 25 определяют величину радиального зазора. Операцию выполняют трижды, освобождая от призм и поворачивая рукояткой 4 подшипник на 120° (или на 90° несколько раз в зависимости от методики контроля) и по среднему значению трех измерений устанавливают действительную величину отклонения, которую затем сравнивают с нормативными допускаемыми отклонениями и делают выводы о возможности использования подшипника.
При проверке осевого отклонения подшипник 5 освобождают от призмы 23 путем поворота рычага 10 вверх. Затем устанавливают индикатор 27 до соприкосновения с торцевой частью 28 наружной обоймы подшипника 5, устанавливают нулевое значение индикатора напротив ножки индикатора, а затем наружное кольцо движением руки перемещают в направлении ножки индикатора. По величине отклонения стрелки индикатора определяют осевой зазор подшипника.
Выполнение механизма вертикального перемещения корпуса в виде подвижно связанных между собой направляющей, жестко установленной на корпусе, и стойки с кронштейном, установленной на основании, а также выполнение механизма радиального нагружения подшипника в виде рамки, одна сторона которой подвижно связана с направляющей, а противоположная сторона расположена с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, и подвижной плиты, установленной на основании с возможностью контактирования с наружной обоймой подшипника, по сравнению с прототипом, значительно упрощает конструкцию устройства.
Использование известного трехкулачкового патрона для закрепления внутренней обоймы подшипника исключает необходимость наличия оправок под каждый размер контролируемых подшипников, что расширяет функциональные возможности устройства, т.е. можно контролировать различные подшипники на одном устройстве, не меняя механизм закрепления подшипника.
Наличие установленного в нижней части корпуса винтового упора, имеющего возможность контактирования с боковой поверхностью приводного вала, обеспечивает возможность убирать зазор в подшипниках приводного вала, что исключает влияние этих зазоров на точность измерения радиального зазора контролируемого подшипника.