Лабораторная работа №3. Ударно - импульсный метод (уим)

Измерения методом ударных импульсов дают косвенные значения скорости удара, основанной на измерении амплитуды ударных высококачественных механических импульсов, другими словами разница между скоростями двух тел в момент удара. В точке удара, механическая ударная волна (ударный импульс) распространяется мгновенно в обоих телах. Пиковое значение ударного импульса, определяется по ударной скорости и не зависит от массы и форм сталкивающихся тел.

Ударные импульсы в шариковых и роликовых подшипниках вызываются ударами между обоймами подшипников и катящимися элементами (шарики, ролики). От точки удара ударный импульс распространяется через подшипник и корпус в котором подшипник помещен.

Многочисленные эксперименты показали, что между состоянием судовых технических средств и величиной ударных импульсов существует определенная связь.

Датчик прибора фиксирует ударные импульсы от корпусов, в которых находится подшипник.

Сигналы от датчика обрабатываются в приборе измерения ударного импульса (ПИУИ) и сравниваются с уровнем, который регулируете посредством установочного диска 3. Звуковые импульсы из прибора 4 или из соединенных с прибором телефонов 5, типа СТЕТОСКОП слышны, если сигналы датчика превышают установленный уровень.

Прибор измерения ударного импульса SPM-43А определяет ударную скорость по принципу простого силомера. Удар по ударному диску понимается шарик по линейной шкале на определенную высоту, которая пропорциональна скорости молотка в момент удара. Если скорость удара достаточна высока, то колокольчик зазвенит.

Ударный импульс вызывает резонансные колебания в датчике с амплитудой находящейся в связи со скоростью удара.

Датчик вырабатывает соответствующий электрический импульс. Амплитуда этого сигнала может быть сопоставлена с высотой достигаемой шариком.

Если импульс превышает установленный измерителя импульса "высота колокольчика" прибор выдает звуковой сигнал.

По одному люди проверяют свою силу на силомере, стараясь, чтобы зазвенел колокольчик. Результаты их попыток показаны на диаграмме ско­рости ударов "А", на которой каждый удар по диску соответствует высоте, достигнутой шариком. Если снизить уровень колокольчика, то все большее число попытки могут быть зафиксированы.

Сила индивидуального ударного импульса и установленного уровня на приборе могут быть соответственно расписаны по временной оси "Диаграмма результатов ударных импульсов "В" показывает какие ударные импуль­сы вызвали звуковой сигнал у прибора, другими словами, те которые могут быть "услышаны" оператором, сделавшим установку прибора.

Рис. 3

Определение различия между силой удара производится колокольчиком, который изменяет высоту своего положения в промежутках между испыта­ниями. Звонок можно устанавливать так низко, что каждый может добить­ся звонка. Если измерение ударного импульса начинать с низкого установочного уровня, регулировочное кольцо необходимо повернуть по часовой стрелке 0 dB_N (для прибора SPM-43A). Эти наименьшие ударные импульсы составляют звуковой фон подшипника. Поворотом регулятора чувствительности от «0» отметки по часовой стрелке стараются найти такой уровень, при котором непрерывный фон переходит в прерывистый.

Э тот прерывистый фон означает верхний предел звукового фона. Соответствующую величину ударного импульса считывают со шкалы прибора. Величина этого фона является мерой нормальной чистоты обработки, которая существует даже у идеальных подшипников.

Когда колокольчик силомера расположен высоко, не каждый человек в состоянии заставить его звонить. Если регулятор прибора продолжать поворачивать дальше, то количество звуковых импульсов уменьшается.

Бывают случаи, когда могут быть четко зафиксированы импульсы на уровне 5-10 децибел ниже пиковых значений. Удары могут происходить из-за ненормальных эксплуатационных условий или из-за механических повреждений (прогиб вала, повреждения зубьев шестерен и т.д.). В этом случае высота пиков будет весьма различна.

Наконец колокольчик расположен так высоко, что только один или несколько человек могли заставить его звучать. Если регулятор прибора повернуть на достаточно высокий уровень только сильные ударные импуль­сы могут быть услышаны.

Максимальный уровень в децибелах, показывает степень повреждения до­рожек и вращающихся элементов. Этот уровень также зависит от качества смазки. Ударные импульсы "max" появляются редко с интервалом 10-15 сек. Они формируют ритмические удары. Это может свидетельствовать о наличии трещины или повреждения одной из дорожек.

При дальнейшем уменьшении чувствительности звуковые импульсы прек­ратиться. Возвращаясь назад и увеличивая чувствительность прибора, мы определяем максимальные значения импульсов.