Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Лоповок Т.С. Волнистость поверхности и ее измерение

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

9.38 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 1918 19 > Следующая >>>

спериментальные данные в диапазоне низких частот согла суются хорошо, в диапазоне средних частот — приемлемо, в диапазоне высоких частот — неудовлетворительно.

Последний диапазон типичен для легких подшипников, когда возможно затухание вибраций легкого наружного коль ца под действием приложенной нагрузки, создаваемой щупом преобразователя. Кроме того, если поверхность контакта кольца и шариков соизмерима с шагом доминирующей вол нистости в спектре волнистости, то имеют место резонансные явления.

Аппаратура для измерения волнистости и вибраций подшипников в промышленности

В промышленности распространены измерения волнисто сти и вибраций подшипников качения как в сборе, так и от дельных их элементов — колец и шариков (роликов).

		В шумовом	спектре	подшипника
И з м е р е н и е в и б р а ц и й		можно определить дискретные спек-
п о д ш и п н и к о в	к а ч е н и я	Т р Ы ч а с т о Т ) пропорциональные чис-
		лу оборотов подшипника. Шум наи
более низких	частот	дает радиальное	биение	подшипника,

затем идут шумы более высоких частот, определяемые поли гармоническими погрешностями (волнистостью) беговых дорожек, составляющие большую часть общего шума; при чиной шумов еще более высокой частоты является волнис тость шариков (роликов).

Помимо дискретных частот, пропорциональных числу обо ротов подшипника, возникает еще частотная смесь, которая получается от усилий трения при вращении и скольжении шариков в сепараторе и на беговых дорожках колец подшип ника, а также от загрязнения. Эти факторы действуют по-раз ному в зависимости от того, как смазан подшипник. Поэтому измеряемые подшипники должны быть тщательно промыты и равномерно смазаны маслом.

Измерение шумового спектра подшипника возможно с помощью анализатора частот.

Как показали проведенные исследования, наиболее ра ционально пользоваться трехканальными анализаторами час тот, определяющими средние значения амплитуд отдельно по низким, средним и высоким частотам. При скорости враще ния 1800 об/мин требования к низкому уровню вибраций ох ватывают широкий диапазон частот (50—10000 Гц).

• - Фирма SKF (Швеция), уже много лет ведущая работу по измерению вибраций и шума подшипников, предлагает сле-

дующие диапазоны частот: 50—300; 300—1800;	1800—
10000 Гц.
Приспособление для измерения вибраций подшипника в
сборе названо фирмой SKF установкой VKL и схема ее изоб
ражена на рис. 71. Подшипник устанавливается на	вращаю

щемся валу, вместе с которым вращается внутреннее кольцо. Наружное кольцо подшипника неподвижно, так как от вра щения оно удерживается щупом преобразователя. Вал, на котором устанавливается внутреннее кольцо, вращается на очень точных роликовых подшипниках, практически не имею щих вибраций.

Испытуемый подшипник нагружен только осевой нагруз кой, чтобы получить одинаковые условия нагружения каждо-

Рис. 71. Схема установки V K L :

/ — вращающийся шпиндель; 2 — электродина мический преобразователь; 3 — нагружающее уст ройство; 4 — внутреннее кольцо подшипника; о — шарик; 6 — наружное кольцо подшипника

го ролика и снять упругие деформации от изменения направ ления нагрузки относительно тела роликов, носящие нелиней ный характер, а также нелинейные контактные деформации, которые характерны для радиально нагруженных колец.

Таким образом, можно с достаточной степенью приближе ния считать, что геометрические погрешности рабочих поверх ностей подшипника и другие факторы создают вибрации на наружном кольце, радиальная составляющая которых изме ряется чувствительным преобразователем. Напряжение, соз даваемое преобразователем, пропорционально скорости коле баний. Основные технические показатели преобразователя: почти линейная частотная характеристика 0—10000 Гц при усилии измерения 0,2 Н; масса неподвижной системы 17 г; радиус щупа 0,75 мм; материал наконечника рубин или ал маз.

Для предотвращения износа щуп следует тщательно сма зывать. Смазка необходима также для улучшения акустиче ской связи (сцепления) щупа преобразователя и поверхности кольца. Поскольку срок службы щупа ограничен, должна быть предусмотрена возможность легкой его замены.

Преобразователь является наиболее узким местом в уста новке, поскольку кроме установленной степени свободы дви жущихся частей преобразователя — перемещения в продоль ном направлении измерительного наконечника — у него име ются еще и другие степени свободы, каждая из которых пе редает собственную частоту в форме вибраций. Однако соб ственная частота преобразователя в направлении установ ленной степени свободы не вызывает помех из-за сравнитель но большого измерительного усилия.

Сигнал преобразователя усиливается усилителем и посту пает в анализатор, где разделяется фильтрами на три диапа зона (полосы) частот. Фильтры обладают высокой избира тельностью и пропускают полосу частот шириной около одной октавы. Границы характеристик фильтров должны быть кру тыми, чтобы относительно большие амплитуды нижних час тот не проникали в более высокочастотные фильтры. Особое внимание обращено на фильтр для области самых низких частот, чтобы не пропустить частот, возникающих при экс центриситете установленных на измерительную позицию под шипников. Эксцентриситет не характеризует качества под шипника, поскольку при установке подшипника на рабочее место он изменит свою величину.


	Фирмой SKF для контроля волнис-
И з м е р е н и е в и б р а ц и й	тости	применяются			приспособления
O T f l e n«».™ 3 " e M t H T 0 B	VKR	(для	колец	подшипников) и
п о д ш и п н и к о в	г т _ т .	4	шариков		или	'
	VKK	(для				роликов).
Схемы этих приспособлений приведены на рис. 72.
Приспособления VKR и VKK незначительно						отличаются
от приспособления VKL для измерения подшипника в сборе.
В частности, шпиндель,	преобразователь,			каскад		усилителя,
а также типы фильтров те же, что и для VKL .

Сигнал (напряжение), получаемый преобразователем, уси ливается усилителем и поступает в анализатор, где разделя ется фильтрами на три или более полосы частот. Отфильтро ванные сигналы могут быть направлены по различным путям. В простейшем случае они попадают в милливольтметр и мо гут быть считаны с его шкалы. В более сложном случае они трансформируются в цифровой код, который может быть применен в современном производстве. Сигнал преобразова теля можно также преобразовать в звук.

Т. С. Лоповок

177

Рис. 72. Схема приспособлений VKR (для колец подшипни ков) и VKK (для шариков):

/ — вращающийся шпиндель; 2 — пре образователь; 3 — исследуемое внут реннее кольцо; 4 — исследуемый ша рик; 5 — наконечник со сферической внутренней поверхностью; 6 — призма

Наиболее целесообразно получать звуковой сигнал при возникновении дефектов поверхностей в процессе заключи тельных операций, не носящих периодического характера. Тогда звуковой сигнал, получаемый с помощью громкоговори теля, позволит своевременно устранить технологические не поладки.

Иногда при измерении колец, особенно большого диамет ра, возникает особый вид вибраций, который перегружает усилитель и даже может вывести его из строя. Очевидно, этот вид вибраций определяется коле баниями, возникающими от изгибающих ударных нагрузок измерительного наконечника пре

образователя.


В	настоящее				время			уже изве
стно, что				спектр			волнистости
деталей		подшипников					плавно			из
меняется			в	широком				диапазоне
частот.			Эксперименты						показа
ли,	что			на	ранних			стадиях
обработки			колец			и	беговых			до
рожек		подшипников						совершен
но	необходимо					измерить			значе
ния	волнистости					малых			поряд
ков,	так	как		такая			волнистость
не	может			быть		устранена				на

финишных операциях, и как было показано выше, значительно влияет на виброактивность под шипников.

На предприятиях SKP приме няют электронный прибор, имею щий пять фильтров, пропус

кающих определенную частоту, как для контроля волнистос ти отдельных элементов подшипника, так и для контроля виб раций подшипников в сборе. Применение стандартных фильт ров, пропускающих определенные частоты, вынуждает при менять и определенные скорости вращения контролируемого объекта при измерении волнистости.

Пример определения наименьшей длины волны в данном частотном фильтре для подшипников с глубокой канавкой с диаметром отверстия 20 мм [40]: диаметр беговой дорожки внутреннего кольца 25,6 мм; диаметр беговой дорожки на ружного кольца 41,4 мм; диаметр шарика 7,9 мм.

Наименьшая длина волны, вызывающая наиболее вы сокую частоту вибраций при определенной скорости враще ния, составит для внутреннего и наружного колец 0,15 мм, для шарика 0,03 мм.

При расчете действительных расширенных площадей кон такта в направлении обкатки для подшипника под нагрузкой, закрепленного на валу, получается, что малая ось эллипса контакта равна 0,1 мм. А так как волнистость, имеющая зна чительно меньшую длину, чем ось эллипса контакта, не спо собствует вибрации, то для данного типа подшипника полоса максимально высокой частоты волнистости выбрана правиль но для наружного и внутреннего колец.

Полученные наименьшие граничные значения длин волн, вызывающих вибрации, невелики, но влияние их на виброак


тивность подшипников значительно.
Серийный метод контроля		качества подшипников				по виб
рациям и шуму получил широкое			распространение.			Кроме
фирмы SKF, занимающей одно из ведущих мест на мировом
рынке по производству особо		точных подшипников,				имеется
еще ряд фирм, выпускающих		аналогичную		аппаратуру.
В Советском Союзе волнистость			подшипников измеряется
с помощью приборов ОКП-1,		разработанных			в отделе		каче
ства поверхности ВНИИПП		и изготовленных			заводом		«Ка
либр». Прибор ОКП-1 позволяет измерять				волнистость			на
ружных и внутренних колец		подшипников		по беговым			до
рожкам диаметром 20—150 мм.
Прибор	имеет два усилителя: первый с полосой пропуска
ния частот	100—500 Гц, второй — 500—10000 Гц, что соответ

ствует волновым диапазонам 4—17 и 17—330 волн по окруж ности. Отсчет ведется по стрелочным приборам, показываю щим среднюю квадратическую величину амплитуды вол

нистости от средней линии	в микрометрах. Предваритель
но определяются значения	средних квадратических вели

чин амплитуд волнистости «образцовых» колец, аттестован

ных	на кругломере,	с которыми	сравниваются		показате
ли аттестуемой продукции.
		1. Прибор	ОКП-1 предназначен для
	Т е х н и ч е с к и е	измерения	волнистости двух			диапа-
	х а р а к т е р и с т и к и	о в 4 _ 1	7	17—330 волн		на ок-
	п р и б о р а О К П - 1	ружности	наружных и		внутренних
		ружности	наружных и		внутренних
колец	подшипников качения диаметром 20—150 мм.
2.	Цена деления	показывающих		приборов	0,01; 0,02;
0,1 мкм.

3.Число оборотов шпинделя 1800 об/мин.

4.Радиус ощупывающей иглы датчика 1 мм.

12*

5.Погрешность измерения ± 1 5 % .

6.Время измерения одного кольца 12—50 с.

7.Напряжение питания 380 В.

8.Потребляемая мощность 2100 Вт.

9.Масса прибора 350 «г.

10.Габаритные размеры 0,5X1X2 м.

Внастоящее время заводом «Калибр» разрабатывается конструкция нового прибора — модели 267 для контроля вол нистости беговых дорожек колец подшипников с диапазона ми 4—15 и 15—170 неровностей на окружности. Диапазоны диаметров колец: наружных 3—20 и внутренних 1—10 мм. Скорость вращения шпинделя 120 об/мин. Производитель ность 60 колец в час. Прибор предназначается для измерения колец разнообразных прецизионных шариковых и роликовых подшипников качения.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. А в д у л о в		А. Н.,	Н и к и т и н Б. Д . Опора для прецизионного						вра
щения. «Станки и инструмент», 1965, № 2.
2.	А в д у л о в	А. Н.,	Т а б е н к и н	А. Н. Современные			приборы		для
контроля круглости. М.,			изд. НИИМАШ, 1970.
3.	А в д у л о в	А. Н.,	Т а б е н к и н	А. Н.	Современные		приборы		для
контроля прямолинейности и плоскостности					в станкостроении.			М ,	изд.
НИИМАШ, 1968.
4.	Б а з р о в Б. М. «Вестник машиностроения», 1968,					№	8.
5.	Б и р ю к о в	Г. С. Исследование		макрогеометрии		беговых		дорожек

подшипников качения и разработка цехового пневматического прибора для

контроля

макрогеометрии. Автореферат

канд. дисс. М., Станкин,

1964.

Б у д г и н а с

С.

Ю.,

В и л к а с

А.

Л.,

К а в а л я у с к а с

Р. Л.,

Ш у л ь с к и й П. М. Накладной кругломер

для

контроля формы

отверстий

крупногабаритных

деталей. «Станки

и инструмент», 1970, № 1.

В и т е н б е р г

10. Р. Шероховатость поверхности и методы

ее оцен

ки. Л.,

«Судостроение»,

1971.

В и т е н б е р г

Ю. Р. Корреляционные характеристики шероховато

сти поверхности н

ї х зависимость от технологических факторов. «Вестник

машиностроения»,

1970,

№ 2.

В и т е н б е р г

Ю. Р.,

П л и с е

Н. С. Оценка

шероховатости

поверх

ности с помощью законов распределения ординат

профиля. Труды

СЗПИ,

№ 12.

Л.,

1971.

10.

В о л о с о в

С. С. Основы точности

активного контроля

размеров.

М., «Машиностроение»,

1969.

11.

Г р и н Г. Л.,

О р л о в

С. Б.,

П и н с к и й

Ю. С. Экспериментальное

исследование субъективной погрешности расшифровки круглограмм. «Из мерительная техника», 1968, № 5.

	12.	Д у н и н-Б а р к о в с к и й И.			В. Пьезопрофилометры			и	измерения
шероховатости поверхности. М., Машгиз, 1961.
	13.	Д у н и н-Б а р к о в с к н й И.			В. Основные направления				исследова
ний качества поверхности в машиностроении и приборостроении.										«Вестник
машиностроения», 1971, №				4.
	14.	Д ь я ч е н к о	П. Е.,	В а И н Ш т е й н В. Э.,			Г р о з и н с к а я 3. П.
Методы		контроля и	стандартизация		волнистости поверхности. М., Стандарт-
гиз,	1962.
	15. К а ш и р и н		А. Н. Исследование			вибраций	при резании		металлов.
М.—Л., Изд-во АН СССР,				1944.
(	16.	К о м а р о в	Б. Ф.,	К у р о ч к и н		А. П., М п т а у э р		Б.	Б.	Прибор

для контроля прямолинейности образующих прецизионных деталей. В сб.: «Металлорежущий и контрольно-измерительный инструмент», вып. 10. М., изд. НИИМАШ, 1969.

•У 17.	К р а г е л ь с к и ft И. В. Трение и				износ, изд. 2. М , «Машинострое
ние», 1968.
/ 1 8 .	К у д и н о в	В. А. Динамика		станков. М., «Машиностроение»,		1967.
19.	К у р о ч к и н		А. П., О к у н ь	И.	Ю. Пневматический прибор для
контроля отклонении			от круглости. «Измерительная техника», 1970,			№ 4.
20.	Л а з е н а с	Л.-Г. Б. Исследование			непрерывного метода измерения

прямолинейности и плоскостности поверхности деталей машин. Авторефе

рат	канд. дисс.			Каунасский	политехи, нн-т, 1969.
у	21. Л е в и н			Б. М. Новые контактно-оптические методы и приборы для
исследования			и	производственного		контроля		поверхностей.	Автореферат
докт. дисс. М., ГОИ им. Вавилова,						1968.
Ї	22.	Л и н н и к 10. В., X у с у А. П. Математико-статистическое								описа
ние	неровностей			профиля	поверхности		при	шлифовании. Инж.		сб. АН
СССР,		№ 20,	1954.
	23.	Л о и о в о к Т. С. Исследование					методов контроля волнистости по
верхности. Автореферат канд. дисс. М., Станкин, 1951.
J	24.	Л о п о в о к Т. С. Прибор для измерения волнистости							и отклонений

от правильной геометрической формы. «Измерительная техника», 1960, № 5.

25.	Л о п о в о к	Т. С. Стандартизация размерных параметров в маши
ностроении. М., Изд-во стандартов, 1969.
26.	Л у к ь я н о в	В. С. Проблемы и тенденция развития вопросов, от

носящихся к свойствам и метрологии поверхностей. В сб.: «Качество по верхности и эксплуатационные свойства деталей машин и приборов». Изд. Лонтоприборпром, 1969.

27.Л я н д о н Ю. Н. Функциональная взаимозаменяемость в машино строении. М., «Машиностроение», 1967.

28.П а л е й М. А. Стандартизация и контроль параметров макрогеометрнн цилиндрических деталей. Автореферат канд. дисс. МИЭМ, 1964.

29. П а л е й

М. А.

Отклонения формы

и расположения

поверхностей.

М., Изд-во стандартов,

1965.

^ 30. П л и с с, Н.

С. Методические

вопросы

применения

теории случай

ных функций Для оценки шероховатости поверхности.

сб.:

«Качество

поверхности и эксплуатационные

свойства

деталей

машин и

приборов».

Изд. Лонтоприборпром,

ІІ969.

31. С о к о л о в с к и й А. П. Жесткость

в технологии машиностроения.

М.—Л., Машгиз,

1946.

•У 32. Т а б е н к и н

А. Н. Английская выставка новых

приборов

для ли

нейных и угловых измерений. «Измерительная техника»,

1971, №

33. Ф и л и м о н о в

Л. Н. Образование волнистости

на

поверхности

шлифовального

круга.

Труды ВНИИМАШ, №

5. М.,

«Машиностроение»,

1967.

у 34. X а р а ч

Г. М.,

Э к с л е р

Л . И. О

стандартизации

волнистости по

верхности деталей машин. «Измерительная техника», 1971, № 2.

35. Ч и х а л о в

В. С. Разработка

и исследование

методов

измерения

параметров отклонений формы поверхностей деталей машин. Автореферат

канд. дисс. М., ВНИИГК,			1970.
36. Ш е ф т е л ь Б. Т.,			Л и п с к и й			Г. К. Оценка качества		поверхностей
качения сопряженных		деталей			машин	с точки зрения	виброактивности.
В сб.: «Качество	поверхности			и эксплуатационные свойства деталей					машин
и приборов». Изд. Лонтоприборпром, 1969.
37. Я к у ш е в	А. И. Основы взаимозаменяемости и						технические		изме
рения. М., «Машиностроение»,				1968.
38. Я к у ш е в	А.	И.,		Д у н и н - Б а р к о в с к и й			И.	В., Ч е к м а -
р е в А. А. Взаимозаменяемость					и качество машин и приборов. М.,				Изд-во
стандартов, 1967.

39. H o f f m a n n

P. Trennung von Welligkeit und Rauheit.

"Feinge-

ratetechnik", 1969, N 9.

V"40. I h 1 a n d

Waviness

Measurement

Instrument

for

Quality-

Control

Rolling

Bearing

Industry.

In:

..Properties

and

metrology of

Surfaces".

London, SWI, 1968.

41. P e k l e n i k

J. Grundlagen

zur

Korrelationstheorie

technischer

Oberflachen. "Industrie — Anzeiger", 1965, N 26.

У/ 42.

R e a s o n

E.,

W h i t e h o u s e

The

Equation

the

Mean Zine of Zurface Texture Found

by an Electric Wave

Filter.

Rank

Taylor-Hobson, 1965.

43. S t e g e r

Die

Bewertung

von

Rundheits — und

Welligkeits-

diagrammen. "Feingeratetechnik",

1969, N 9.

О Г Л А В Л Е Н И Е
В в е д е н и е			3
"%ч	Глава I . Сведения о волнистости
Классификация	геометрических	параметров качества	обработанных
поверхностей	детален машин		11
Причины образования волнистости			19
Стандартизация геометрических параметров качества обработанной
поверхности			28
Стандартизация	шероховатости	поверхности	29
Стандартизация	отклонений формы		34
Стандартизация	волнистости		37

Основные направления

исследований

волнистости

профилей обра

ботанных

поверхностей

Разделение

профиля поверхности на систематическую и

случайную

составляющие

Выявление

периодичности

случайности

профиля

по

законам

его

распределения

Разделение

систематической

случайной

составляющих

профиля

с помощью корреляционной функции

• .

. 5 9

Применение гармонического разложения (тригонометрических рядов

Фурье) для анализа профилей поверхностей

Применение

спектральных

плотностей

для анализа профилен

поверх

ностей

Определение

волнистости

по средней

линии

профиля

. . .

Глава I I . Измерение

волнистости

поверхности

Классификация приборов для измерения волнистости поверхности

Волнометры

с базированием

на исследуемую

поверхность

Трехконтактные методы

измерения волнистости

(в призмах)

Волнографы

для плоских

поверхностей

Волнографы

для цилиндрических

поверхностей

117

Измерение волнистости

подшипников

качения

166

Взаимосвязь

между волнистостью

и вибрациями

подшипников . .

. 167

Аппаратура

для измерения

волнистости

и вибраций

подшипников

в промышленности

175

Л и т е р а т у р а

181

Татьяна

Сергеевна

Лоповок

В О Л Н И С Т О С ТЬ ПОВЕРХНОСТИ И ЕЕ И З М Е Р Е Н И Е

Редактор Я . Я .

Щукина

О б л о ж к а

х у д о ж н и к а

А.

Н.

Михайлова

Технический редактор

Н. М.

Ильичева

Корректор Е. И.

Еетеева

T 09243

Сдано в наб . 08.12.72

П о д п .

печ.

14.06.73

Формат

бОХЭО'/ю

Издательство стандартов. Москва, Д - 22, Новопресненский пер., 3 Калужская типография стандартов, ул . Московская. 256. Зак . 1256 Отпечатано в тип . «Московский печатннк>. Москва, Лялин пер., 6. Зак . 938

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 1918 19 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
30.10.202313.82 Mб6Логинова Л.Г. Физиология экспериментально полученных термофильных дрожжей.pdf
#
23.10.202335.03 Mб24Лодиз, Р. Рост монокристаллов.pdf
#
25.10.202312.94 Mб18Лозовой Д.А. Землеройно-транспортные машины справ. пособие.pdf
#
25.10.202313.21 Mб10Локальные методы анализа материалов..pdf
#
24.10.202311.71 Mб10Локтев В.П. Учись экономическому счету.pdf
#
24.10.20239.38 Mб14Лоповок Т.С. Волнистость поверхности и ее измерение.pdf
#
23.10.20236.54 Mб16Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах.pdf
#
29.10.20232.35 Mб4Лосев П.П. Технико-экономическая эффективность модернизации действующих бумагоделательных машин.pdf
#
19.10.20231.83 Mб5Лосев, В. Г. Обслуживание внутренних сельских электроустановок.pdf
#
25.10.202313.85 Mб8Лоскутов В.И. Основы современной техники управления.pdf
#
23.10.20235.12 Mб3Луговский С.И. Вентиляция в асбестотехнической промышленности.pdf