Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

КОНТРОЛЬ ШАРИКОПОДШИПНИКОВ

Как было сказано выше, шарикоподшипники гиромоторов ра­ботают в тяжелых условиях и от их работы зависит точность пока­заний приборов и долговечность в течение гарантийного срока. Шарикоподшипники обеспечивают свободное вращение ротора, которое должно быть плавным при больших оборотах, без вибрации и шума.

Для обеспечения нормальной работы гиромоторов необходимо, чтобы основные параметры шарикоподшипников укладывались в установленные для данного типа нормы.

Моменты сил трения в шарикоподшипниках

Для определения моментов сил трения в шарикоподшипниках в статическом состоянии существует большое количество приборов разных конструкций.

При сборке гиромоторов момент сил трения в радиальных ша­рикоподшипниках, кроме определения на приборах, опреде­ляют по легкости хода и продолжительности вращения наружного кольца. В этом случае шарикоподшипник надевается внутренним кольцом На латунную конусную оправку, И пальцем ру-ки ПривО* дится во вращение наружное кольцо шарикоподшипника. При на­личии повышенного момента сил трения или другого дефекта ско­рость вращения наружного кольца быстро уменьшается или кольцо резко'останавливается. Такой шарикоподшипник бракуется. Кроме проверки отдельного шарикоподшипника, проверяется момент сил трения и после монтажа подшипника на шейку ротора. Для этого после насадки на шейку оси зажимают наружное кольцо шарикоподшипника пальцами или вставляют его в гнездо крышки гиромотора. Затем рукой разгоняют ротор и наблюдают за его вра­щением и остановкой. При качественном монтаже на шейке и нор­мальном моменте сил трения в шарикоподшипнике ротор остана­вливается плавно после вращения в течение относительно продол­жительного времени. Если ротор останавливается быстро, то ша­рикоподшипник снимается с шейки и проверяется момент сил тре­ния в нем.

Измерение магнитности деталей шарикоподшипников

Одним из основных требований к гироскопическим шарикопод­шипникам относится состояние их магнитности. Детали шарико­подшипников должны быть размагничены, так как намагниченность наружных и внутренних колец, а также шариков способствует скоплению в шарикоподшипниках металлической пыли. При вра­щении шарикоподшипников металлическая пыль попадает на беговые дорожки колец под шарики и приводит вначале к нару­шению уравновешенности ротора, а затем и к разрушению поверх­ностей качения колец.

Намагничивание стальных деталей шарикоподшипников может произойти при сборке гиромоторов, при наличии магнитных полей в помещении сборочных участков й на рабочих местах.

Для контроля магнитности стальных деталей шарикоподшип­ников существуют приборы, основанные на замере остаточного магнетизма в шарикоподшипнике или его деталях. На рис. 80 изображена схема одного из таких приборов типа 4-004, на котором можно измерять кольца шарикоподшипников всех типов весом от 0,5 до 1500 Г, с внутренним диаметром от 4 до 150 мм.

Магнитометр 4-004 предназначен для контроля остаточного магнетизма в собранных шарикоподшипниках и его стальных дета­лях. В приборе используется принцип высокочастотного измери­тельного генератора.

Генератор возбуждается магнитным потоком кольца или собран­ного шарикоподшипника, устанавливаемых на плите прибора. Измеряемое напряжение возникает на зажимах катушки W с пер - маллоевыми сердечниками, в зазоре которых непрерывно вращают­ся с постоянной скоростью пакеты пермаллоя, вделанные в диск, вращаемый электродвигателем.

При непрерывном вращении диска периодически происходит
изменение проводимости воздушного зазора между пакетами, чТб вызывает появление э. д. с. в обмотках катушек W, пропорцио­нальной остаточному магнетизму детали. Образуемая э. д. с. пере­менного тока частотой 1500 гц, после выпрямления двумя выпрями­телями В, поступает на зажимы отсчетного гальванометра Г.

Таким образом, показания гальванометра зависят от величины контролируемого остаточного магнетизма и его полярности. Кольца и шарикоподшипники с равным уровнем остаточного магнетизма (магнитной индукции), но раз­личного веса обладают различ­ными магнитными потоками, поэтому чувствительность при­бора изменяется обратно про­порционально весу деталей, подлежащих контролю. Чув­ствительность прибора изме­няют переключателем П, име­ющим три ступени (I, II, III).

При переходе [от одного предела измерения к другому положение стрелки гальвано­метра должно быть соответ­ствующим образом скорректи­ровано. Для этой цели имеет­ся цепь коррекции, состоя­щая из элемента БС и рео­стата, сопротивлением Rx 0,5 мгом и с ограничительным сопротивлением Ry 1000 см-

Для проверки правильно­сти показаний прибора поль­зуются контрольным бло­ком — КБ, встроенным в прибор эталонным электромагнитом. Для этого реостатом R, при нажатой кнопке К, устанавливают по вольтметру V допустимую величину потока в эталонном электро­магните ЭМ, и соответствующие показания прибора сравнивают с требуемыми по инструкции.

Магнитность стальных деталей шарикоподшипников можно про­верить и другими более простыми способами. Один из таких спосо­бов заключается в том, что проверяемую деталь или шарикопод­шипник подвешивают между полюсами электромагнита на хлоп­чатобумажной нитке длиной 300 мм так, чтобы до одного полюса было 20 мм, а до другого — 30 мм. Деталь считается годной, если она не притягивается к полюсу электромагнита, когда напряжен­ность поля между магнитами равна 1000 эрстэд. Отклонение де­тали от вертикали при включении и выключении тока не является поводом для забракования.

Определение радиального зазора

Для нормальной работы шарикоподшипника необходим Опре­деленный радиальный зазор. Величина наименьшего радиального за­зора для шарикоподшипников гиромоторов рекомендуется 0,004 мм, что учитывает изменение температуры, при которой должны работать приборы.

При работе гиромоторов от трения шариков о кольца происхо­дит нагрев колец (внутреннее кольцо нагревается всегда несколько больше наружного). Опытом установлено, что разница температур

Между кольцами в радиально - упорных шарикоподшипниках не превышает 10°. Неравномерность температуры колец изменяет ра­диальный зазор шарикоподшип­ника, уменьшение которого мож­но подсчитать по формуле:

A6=aAt2r, где Д6— величина изменения диа­метра беговой дорожки наружного кольца; а — коэффициент линейного расширения материала (для стали 11,7-10_6); At — разность температур ко­лец шарикоподшипников в градусах стоградус - • ной шкалы; г — радиус беговой дорожки качения внутреннего кольца.

Для определения радиального зазора в собранных шарикопод­шипниках существуют приборы нескольких типов. Принцип дей­ствия приборов заключается в том, что внутреннее кольцо устана­вливается на неподвижно укрепленный палец по скользящей по­садке. К наружному кольцу по центру оси пальца с одной стороны прикладывают груз, а с другой, противоположной грузу, ножку индикатора или другого точного измерительного прибора.

Одно из таких приспособлений изображено на рис. 81. Прове­ряемый шарикоподшипник 9 своим внутренним кольцом надевается на неподвижно установленный на корпусе 3 палец 4. На верхней части приспособления корпуса винтом 2 неподвижно закрепляется микронный индикатор 1, ножка которого устанавливается на на­ружное кольцо измеряемого шарикоподшипника. В нижней части корпуса на рычаге 6 укрепляется шарнирное коромысло 5 с грузом 7 и роликом 8, касающимся наружного кольца со стороны, противо­положной ножке индикатора. Груз берется таких размеров, чтобы
усилие, прилагаемое к кольцу, могло выбирать весь зазор. До на­чала испытания шарикоподшипник смазывается смазкой МВП нанесением одной капли на беговые дорожки; вращением наружного кольца вокруг неподвижно удерживаемого внутреннего смазка равномерно распределяется по всем беговым дорожкам. После этого отжимают вниз ролик, поднимают ножку индикатора и наде­вают на палец испытуемый шарикоподшипник, опускают на наруж­ное кольцо ножку индикатора и устанавливают его стрелку на нуль, или замечают, на каком делении шкалы установилась стрелка. Затем осторожно подводят ролик к кольцу и создают усилие, вы­жимающее радиальный зазор вверх. По разности показаний инди­катора до приложения ролика к кольцу и после устанавливают величину радиального зазора. Измерение производят не менее чем в трех точках, равномерно расположенных по окружности наруж­ного кольца, причем нагрузка, действующая снизу в момент отсче­та показаний, должна передаваться через один шарик. Средне­арифметическое из трех отсчетов считается радиальным зазором шарикоподшипника.

Определение осевого зазора

Хотя в большинстве гиромоторов осевой зазор должен отсут­ствовать или должен быть сведен к минимальной величине, в гиро­моторах некоторых типов осевые зазоры существуют и их величины необходимо заранее знать. Зная величи­ну осевого зазора в шарикоподшипнике, можно установить конструктивные эле­менты в конструкции гиромотора, обес­печивающие необходимую величину его в собранном приборе.

Для измерения радиального и осе­вого зазоров существуют приспособления нескольких типов, основанные на одном и том же принципе действия. Принцип измерения осевого зазора состоит в том, что в собранном шарикоподшипнике пе­ремещают внутреннее кольцо в осевом направлении относительно неподвижно закрепленного наружного кольца, или наоборот.

На рис. 82 приведена схема прибора А-121, предназначенного для проверки осевого зазора шарикоподшипников с на­ружным диаметром от 9 до 35 мм. При измерении осевого зазора шарикоподшипник устанавливается между двумя столиками таким образом, что торцы наружного кольца зажимаются винтовой па­рой. Внутреннее кольцо при измерении перемещают попеременно вверх и вниз с помощью грузов, создавая через систему рычагов

И штоки осевую нагрузку на шарикоподшипник. При измерении кольцо повертывают на некоторый угол. При проверке применяют осевые нагрузки в зависимости от габаритов от 0,8 до 2 кГ; инди­каторы употребляют с ценой деления шкалы от 0,001 до 0,01 лш.