УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЯ ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ

Полезная модель устройства относится к измерительной технике и может быть использована для диагностирования подшипников качения.
В качестве ближайшего аналога, заявляемого технического решения, выбрано устройство диагностирования подшипника качения (см. патент РФ №51215, МПК G01M 13/04, опубл. 27.01.2006). Указанное устройство, содержащее два токосъемника, источник электрической энергии, дифференциальный усилитель и блок измерения диагностического параметра, где один из двух выводов источника электрической энергии соединен с первым токосъемником, выполненным с возможностью электрического контакта с внутренним кольцом диагностируемого подшипника, а инвертирующий вход дифференциального усилителя соединен со вторым токосъемником, выполненным с возможностью электрического контакта с наружным кольцом диагностируемого подшипника, измеряет сопротивление подшипника, путем усиления и измерения электрического напряжения на подшипнике, через который пропускается стабильный электрический ток источника электрической энергии.
Недостатком устройства, выбранного в качестве ближайшего аналога, является небольшой диапазон измерения сопротивления подшипника, что исключает возможность его работы с широким спектром типоразмеров подшипников, а также подшипников с различными типами смазочных материалов. Это существенно сужает функциональные возможности указанного устройства.
Задача, решаемая полезной моделью - расширение функциональных возможностей и расширение диапазона измерения сопротивления. Технический результат - измерение сопротивления трибосопряжения подшипников различных размеров и с разными типами смазочного материала.
Указанная задача решается тем, что устройство измерения сопротивления трибосопряжения подшипника качения, содержащее два токосъемника, источник электрической энергии, дифференциальный усилитель, нормирующий усилитель и блок измерения диагностического параметра, состоящего из последовательно соединенных устройства выборки-хранения, аналого-цифрового преобразователя, дешифратора и цифрового отсчетного устройства, где источник электрической энергии и дифференциальный усилитель подключены к токосъемникам, в свою очередь, имеющим электрическое соединение с внутренним и внешним кольцами подшипника, выход дифференциального усилителя подключен к входу нормирующего усилителя, выход которого соединен с блоком измерения диагностического параметра, согласно полезной модели, источник электрической энергии состоит из последовательно соединенных коммутирующего устройства и источников стабильного тока, используется нормирующий усилитель с переменным коэффициентом усиления, а также снабжено устройством управления, соединенного с выходом аналого-цифрового преобразователя, с входом управления коммутирующего устройства и входом управления коэффициентом усиления нормирующего усилителя.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 представлена структурная схема устройства измерения сопротивления трибосопряжения подшипника качения.
Устройство измерения сопротивления трибосопряжения подшипника качения содержит токосъемники 1 и 2, выполненные с возможностью электрического контакта с кольцами установленного на валу 3 диагностируемого подшипника 4, источник электрической энергии 5, состоящий из коммутирующего устройства 6 и стабильных источников тока 7, настроенных на разные номиналы тока в соответствии с измеряемыми диапазонами, дифференциальный усилитель 8, нормирующий усилитель с переменным коэффициентом усиления 9 и блок измерения диагностического параметра 10, состоящий последовательно включенные устройство выборки-хранения 11, аналого-цифровой преобразователь 12, дешифратор 13 и цифровое отсчетное устройство 14, а также устройство управления 15.
Токосъемники 1 и 2, контактирующие с внутренним и внешним кольцами подшипника качения 4, подсоединены к источнику электрической энергии 5 и входам дифференциального усилителя 8 по четырехпроводной схеме. Выход дифференциального усилителя 8 подключен к входу нормирующего усилителя с переменным коэффициентом усиления 9, который в свою очередь выходом подключен к блоку измерения диагностического параметра 10. Вход устройства управления 15 подключен к аналого-цифровому преобразователю 12, а выход к управляющему выводу нормирующего усилителя с переменным коэффициентом усиления 9 и управляющему выводу коммутирующего устройства 6.
Устройство работает следующим образом. Устройство управления 15 при включении устройства инициирует коммутацию первого источника постоянного тока 7.1, настроенного на соответствующее первому поддиапазону значение тока, используя коммутирующее устройство 6. Ток протекающий через трибосопряжение подшипника 4 вызывает на нем падение напряжения, которое усиливается дифференциальным усилителем 8, нормирующим усилителя с переменным коэффициентом усиления 9 напряжение приводится в соответствие к входному диапазону аналого-цифрового преобразователя 12. Далее сигнал поступает на вход устройства выборки-хранения 11, которое сохраняет в течение заданного времени значение входного сигнала. Выходное напряжение устройства выборки-хранения 11 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, в котором происходит его преобразование в двоичный цифровой код, пропорциональный сопротивлению подшипника 4. Дешифратор 13 преобразует двоичный цифровой код, в десятичный код, который отображается на индикаторах цифрового отсчетного устройства 14. Десятичный цифровой код, отображаемый на индикаторах цифрового отсчетного устройства 14, соответствует электрическому сопротивлению трибосопряжения подшипника 4. При достижении максимального значения на выходе аналого-цифрового преобразователя 12, устройство управления 15 инициирует приключение на следующий источник стабильного тока 7.2 и т.д., с одновременным корректированием коэффициента усиления нормирующего усилителя 9.
Измеряемое значение сопротивления трибосопряжения подшипника качения определяется за установленный устройством выборки-хранения 11 интервал времени и характеризует комплексное состояние подшипника.
Таким образом, предложенное устройство измерения сопротивления трибосопряжения подшипника качения показывает существенное расширение функциональных возможностей и расширение диапазона измерения сопротивления, что позволяет применять его для оценки состояния подшипников качения разных размеров с различными видами смазочного материала.