СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ МИКРОВОЛНИСТОСТИ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
METHOD OF REDUCING MICRO-CORRUGATION OF RINGS OF ROLLING BEARINGS

Изобретение относится к области машиностроения, устройства подшипника качения.
Цель изобретения - уменьшение микроволнистости колец подшипников качения перед установкой на механизм.
Цель изобретения достигается тем, что на поверхность колец нового подшипника пипеткой наносится смесь глицерина с абразивным порошком (5-10 мкм) в 4-5 местах после удаления заводской смазки, на диагностическом стенде обеспечивается частота вращения внутреннего кольца 24,4 Гц и создается нагрузка в 1 кг на наружное кольцо в течении 20 минут, при этом каждые 60 град. наружное кольцо проворачивается относительно внутреннего, после чего смесь удаляется, закладывается новая смазка в подшипнику обеспечивается частота вращения на протяжении 20 минут. Причем снятие характеристик осуществляется при помощи диагностического комплекса, включающего датчик виброускорения с магнитом, установленный на наружном кольце подшипника, устройство преобразования сигнала, ноутбук, подвергающих сигнал датчика виброускорения преобразованию Фурье, определяющих амплитуду и частоту вибрации подшипника качения в диапазоне частот от 5 до 5000 Гц, изменяющихся в зависимости от микроволнистости колец подшипников качения. Результат сравнения полученных виброакустических характеристик подшипника качения с новой и заводской смазкой свидетельствует об уменьшении микроволнистости на кольцах подшипника качения.
Работает устройство следующим образом. Методика проведения эксперимента включала несколько этапов:
Сначала при помощи дизельного топлива из подшипника удаляется заводская смазка. Затем поверхность колей подшипника качения при помощи пипетки промазывается в нескольких местах подготовленной смесью из глицерина и мелкодисперсного абразивного вещества (5-10 мкм). После этого обеспечивается частота вращения внутреннего кольца 24.4 Гц на протяжении 30 мин. с равномерной нагрузкой около 1 кг, при этом каждые 7.5 минут наружное кольцо перемещалось по отношению к внутреннему на 60 град. По истечении этого времени подшипник качения промывается от глицерина с абразивным порошком с помощью дизельного топлива. Потом закладывается смазка MANNOL LC-2, OI MOL KSC WR2, Литол-24 РФ и обеспечивается частота вращения внутреннего кольца на 25-30 минут.
Вычисление частот вибрации подшипников качения.
Если принять толщину внутреннего и наружного колец подшипника равными, то радиус внутренней поверхности можно вычислить по формуле, мм:
ш
где d, D - диаметры соответственно внутреннего и наружного колец, мм; r - радиус шарика, мм.
Частота вращения центра шара (сепаратора) определяется по формуле, Гц:
Перемещения шара происходят случайным образом. Если имеются какие-либо дефекты на наружном кольце или разноразмерности тел качения, тогда частотный спектр вибрации определяется выражением:
н.к.
0
ш
ƒ=ƒZk,
н.к.
ш
где ƒ - частота, на которой проявляются дефекты наружного кольца, Гц; Z - число тел качения в подшипнике, шт.; k - количество касаний одной точки качения рабочей поверхности внутреннего и наружного кольца.
Относительно внутреннего кольца шары перемещаются с частотой  Тогда дефекты внутреннего кольца проявляются на частотах, Гц:
Частота вращения шара определяется выражением, Гц;
Тогда дефекты тел качения выявляются на частотах, Гц:
Перекос наружного кольца вычисляется по формуле, Гц:
п.н.к.
н.к.
ƒ=2ƒ.
Выбор предельного уровня вибрации, дБ:
т
т
0
2
-3
-4
2
где а - текущее значение виброускорения при принятой виброскорости, мм/с; а=2πƒν10; а принимаем равным 3⋅10 мм/с; ν - виброскорость, принимаем ν=2,8 мм/с на частоте 50 Гц. [1. Грунтович Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования. Учебное пособие. Мн. «Новое знание»; М.: ИНФРА-М, 2017 г. - 271 с.]
При анализе спектров допускается погрешность обработки ±5 Гц от рассчитанных частот вибрации. На рисунке 1 представлены спектры вибраций подшипника качения №409. Уменьшение вибрации внутреннего кольца, обусловленное изменением шероховатости, на частотах 105, 327, 425 Гц; наружного кольца - на частотах 123, 246, 300, 369, 176-194; тел качения - 225, 445. Высокий уровень вибрации в области 5-5000 Гц до обработки (восстановления) подшипника свидетельствует о наличии микроволнистости колец. После обработки и замены смазки наблюдается уменьшение вибрации в рассматриваемой области на рисунке 2 [2. Голубева В.А., Петров И.В., Грунтович Н.В. Уменьшение микроволнистости на кольцах подшипников качения при помощи различных смазок. Современные технологии проектирования в машиностроении и методы обработки материалов. Аддитивные технологии. Материалы XII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиноведения», 2018 - 74-75 с.].
Источники информации:
1. Грунтович Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования. Учебное пособие. Мн. «Новое знание»; М.: ИНФРА-М, 2017 г. - 271 с. (Высшее образование: Бакалавриат)
2. Голубева В.А., Петров И.В., Грунтович Н.В. Уменьшение микроволнистости на кольцах подшипников качения при помощи различных смазок. Современные технологии проектирования в машиностроении и методы обработки материалов. Аддитивные технологии. Материалы XII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиноведения», 2018 -74-75 с.