JPH0616001B2 - Non-destructive inspection method and device for rolling bearing - Google Patents
Non-destructive inspection method and device for rolling bearingInfo
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- JPH0616001B2 JPH0616001B2 JP62248002A JP24800287A JPH0616001B2 JP H0616001 B2 JPH0616001 B2 JP H0616001B2 JP 62248002 A JP62248002 A JP 62248002A JP 24800287 A JP24800287 A JP 24800287A JP H0616001 B2 JPH0616001 B2 JP H0616001B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はころがり軸受の使用中に生ずるマイクロクラ
ックから発生するアコーステイック・エミッション（以
下ＡＥと略称する）を検出し、検出結果に基づいてころ
がり軸受のマイクロクラックを生じた構成要素を知ると
ともに、該構成要素の劣化の程度を定量的に把握できる
ころがり軸受の非破壊検査方法と装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention detects acoustic emission (hereinafter abbreviated as AE) generated from microcracks generated during use of a rolling bearing, and based on the detection result, a rolling bearing. The present invention relates to a nondestructive inspection method and apparatus for a rolling bearing, which can know the constituent element in which the microcrack has occurred and can quantitatively grasp the degree of deterioration of the constituent element.
ころがり軸受に生じたＡＥを検出し、検出結果に基づい
て、ころがり軸受の非破壊検査を行なう方法と装置はす
でに知られている。たとえば特開昭53−43588に開示さ
れた発明に於てである。この従来発明に開示された技術
は、 (1) ＡＥの発生数を時間の経過とともに加算し、その
加算値が急激に増大する現象を観測して、ころがり軸受
の破壊を予知する技術、及び (2) ＡＥの振幅のピーク値を測定し、該ピーク値が許
容レベル以上になる現象を観測して、ころがり軸受の破
壊を予知する技術 である。A method and an apparatus for detecting an AE generated in a rolling bearing and performing a nondestructive inspection of the rolling bearing based on the detection result are already known. For example, in the invention disclosed in JP-A-53-43588. The technology disclosed in this conventional invention is: (1) a technology of adding the number of AE occurrences over time and observing a phenomenon in which the added value rapidly increases, and predicting the breakage of the rolling bearing; and 2) It is a technology that predicts breakage of rolling bearings by measuring the peak value of the AE amplitude and observing the phenomenon that the peak value exceeds an allowable level.
本発明に関する従来技術として特開昭５３−43588の要
点を述べたが、該発明によるころがり軸受の検査方法並
びに装置には多くの改良するべき点があることがわかっ
た、それは、 上記従来技術(1)にあっては、ＡＥの発生頻度は、ころ
がり軸受を構成する転動体、保持器、内輪及び外輪のい
ずれにマイクロクラックが生ずるかによって異るし、軸
受の大きさ、転動体の数、軸の回転数によっても異るた
め、破壊の判断基準としている前記加熱値は予め一律に
定められるものでなく、一律に定めた場合にはＡＥ発生
数の加算値が定められた値に達する前にころがり軸受が
破壊したり、又定められた加算値を過ぎた後も充分使用
できた等の誤が生じ、従ってころがり軸受の交換時期を
適切に定められないという欠点であり、 上記従来技術(2)にあっては、ＡＥの振幅はころがり軸
受の音響伝搬特性、すなわちマイクログラックの発生箇
所とＡＥセンサの位置関係、ころがり軸受の材質、形
状、寸法等に依存するために破壊の判断基準を決めるこ
と自体が困難であり、ころがり軸受の破壊の予知、従っ
てころがり軸受の交換時期を正確に判断できないという
欠点である。As the prior art relating to the present invention, the main points of JP-A-53-43588 have been described, but it has been found that there are many points to be improved in the rolling bearing inspection method and apparatus according to the present invention. In 1), the frequency of occurrence of AE differs depending on whether microcracks occur in the rolling elements, cage, inner ring or outer ring that make up the rolling bearing, and the size of the bearing, the number of rolling elements, Since the heating value, which is the criterion for destruction, is not fixed in advance because it depends on the number of rotations of the shaft. If the heating value is set uniformly, before the added value of the number of AE occurrences reaches the specified value. However, there is an error that the rolling bearing is broken, or it can be used sufficiently even after the specified addition value has been exceeded, and therefore, there is a drawback in that the time to replace the rolling bearing cannot be properly determined. In 2) The AE amplitude depends on the acoustic propagation characteristics of the rolling bearing, that is, the positional relationship between the location where the micrograc occurs and the AE sensor, and the material, shape, and dimensions of the rolling bearing, so it is difficult to determine the criterion for destruction. However, there is a drawback in that it is impossible to accurately predict the breakage of the rolling bearing and therefore the time to replace the rolling bearing.
従来技術が有する上述の欠点を除去するために、本発明
に於ては、次の方法及び装置を提供する。すなわちその
方法とは、使用中のころがり軸受に生ずるマイクロクラ
ックからのＡＥをＡＥセンサを用いて検出し、ＡＥ発生
の時間間隔ところがり軸受の諸元から予め計算される荷
重印加されたころがり軸受の構成要素別に、算出される
荷重印加の時間間隔とを対比することにより、マイクロ
クラックが発生している構成要素を特定するとともに、
前記ＡＥセンサによって検出されるＡＥの発生頻度と特
定された上記構成要素の荷重印加頻度の計算値との比率
から、該構成要素従ってころがり軸受の劣化の程度を定
量的に把握する方法であり、本発明の提供する装置は上
記方法を実施できる装置である。In order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, the following method and device are provided in the present invention. That is, the method is to detect the AE from the microcracks generated in the rolling bearing in use by using the AE sensor, and calculate the time interval of AE generation of the rolling bearing to which the load is applied, which is calculated in advance from the specifications of the rolling bearing. By comparing the calculated load application time interval for each component, the component in which the microcracks are occurring is identified,
A method of quantitatively ascertaining the degree of deterioration of the rolling bearing, which is the constituent element, from the ratio of the frequency of occurrence of AE detected by the AE sensor to the calculated value of the load application frequency of the specified constituent element, The device provided by the present invention is a device capable of performing the above method.
第１図はこの発明のころがり軸受の非破壊検査装置の実
施例を示すブロック図であり、本発明の非破壊検査方法
はこの装置を用いて実施される。この発明の装置の説明
を行なう前に、ころがり軸受に生じたマイクロクラック
から発生するＡＥについて説明する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the nondestructive inspection device for rolling bearings of the present invention, and the nondestructive inspection method of the present invention is carried out using this device. Before describing the device of the present invention, AE generated from microcracks generated in the rolling bearing will be described.
第１図の１は検査されるころがり軸受であり、２はころ
がり軸受１に取付けられたＡＥセンサである。ＡＥセン
サ２から送出される電気信号、すなわちＡＥ信号の波形
は第２図乃至第５図に示されている。図の横軸は時間軸
であり、波形の高さはＡＥ信号の強さを示している。第
２乃至第５図は、ころがり軸受を同じ回転速度で回転し
たとき、ＡＥセンサから互に等しい継続時間にわたって
検出したＡＥ信号を示す。In FIG. 1, 1 is a rolling bearing to be inspected, and 2 is an AE sensor attached to the rolling bearing 1. The waveform of the electrical signal sent from the AE sensor 2, that is, the AE signal, is shown in FIGS. The horizontal axis of the figure is the time axis, and the height of the waveform shows the strength of the AE signal. 2 to 5 show AE signals detected by the AE sensor for equal durations when the rolling bearing is rotated at the same rotational speed.
第２図のＡＥ信号は小振幅で連続的に続く信号である。
この種のＡＥ信号はころがり軸受にマイクロクラックが
発生しておらず、正常に動作している場合に見られる。The AE signal in FIG. 2 is a signal that continues continuously with a small amplitude.
This type of AE signal can be seen when the rolling bearing is operating normally without microcracks.
第３図はたとえばころがり軸受の外輪にマイクロクラッ
クが発生し、高レベルのＡＥ信号が突発的に検知され始
めた劣化初期の状態を示す。この図では時間間隔Ｔにお
いて発生した３個のＡＥ信号がやや広い間隔をおいて２
箇所に見られる。図に見るように各ＡＥ信号は、振幅が
増大してピーク振幅に達し、急速に減衰する波束から成
る。FIG. 3 shows a state in the initial stage of deterioration in which microcracks are generated in the outer ring of the rolling bearing and a high level AE signal is suddenly detected. In this figure, the three AE signals generated in the time interval T are separated by a slightly wide interval and
Seen elsewhere. As can be seen, each AE signal consists of a wave packet that increases in amplitude to a peak amplitude and decays rapidly.
第４図はマイクロクラックが第３図の場合より進展成長
した劣化中期の状態を示す。この場合にも隣接するＡＥ
信号の間隔の最小値は第３図のＴと同じ値をとってい
る。FIG. 4 shows a state in the middle stage of deterioration in which the microcracks have grown and grown more than in the case of FIG. In this case as well, the adjacent AE
The minimum value of the signal interval is the same as T in FIG.
第５図は第４図のクラックが成長し荷重を支える有効面
積が減少し、荷重に対して静的に耐えられなくなり、急
速にクラックが進展し、ＡＥ信号発生の頻度が高く、構
成要素の破壊が予知される状態を示す。この場合はＡＥ
信号は第３図及び第４図の場合と同じ時間間隔Ｔのおき
に、全横軸にわたって連続して発生している。Fig. 5 shows that the crack in Fig. 4 grows and the effective area for supporting the load decreases, the load cannot be statically endured, the crack progresses rapidly, the frequency of AE signal generation is high, and Indicates a state in which destruction is predicted. In this case AE
The signal is continuously generated over the entire horizontal axis at the same time intervals T as in FIGS. 3 and 4.
上記第３図より第５図に見られる第１の重要事項は劣化
の初期、中期、後期を通じて、隣接するＡＥ信号間の最
小の時間間隔（以下単に最小間隔と記す）は同じ値のＴ
をとることであり、第２の重要事項は劣化の初期から中
期を経て後期に接近するに従ってＡＥ信号の発生頻度、
すなわち単位時間あたりのＡＥ信号の発生回数が増大
し、劣化の後期に最大となることである。The first important point seen from FIG. 3 to FIG. 5 is that the minimum time interval between adjacent AE signals (hereinafter simply referred to as the minimum interval) is the same value during the early, middle, and late stages of deterioration.
The second important point is that the frequency of occurrence of the AE signal as the deterioration approaches from the initial stage to the middle stage to the latter stage,
That is, the number of times the AE signal is generated per unit time increases and reaches the maximum in the latter stage of deterioration.
上記第１の重要事項について詳細に研究の結果、ＡＥ信
号間の間隔のうち第３図乃至第５図に示された最小の間
隔Ｔはころがり軸受の構成要素に特定のものであり、そ
の値はころがり軸受にかけられた負荷に基づいて、構成
要素の各点に周期的に印加される荷重の時間間隔すなわ
ち荷重印加間隔と一致することが判明し、実験によって
確められた。この荷重印加間隔はころがり軸受では３種
すなわちT1，T2及びＴ３に分類される。すなわち (A) 内輪、外輪に関する荷重印加間隔Ｔ１は下記の式
(1)より計算される。外輪及び内輪のある位置にマイク
ロクラックが生ずれば、該クラックにもT1の間隔で荷重
が印加される。なお式(1)の右辺の＋符号は内輪に、−
符号は外輪に関する荷重印加間隔を与える。As a result of detailed research on the first important point, the minimum distance T among the intervals between the AE signals shown in FIGS. 3 to 5 is specific to the component of the rolling bearing, and its value Based on the load applied to the rolling bearing, it was found that it coincided with the time interval of the load periodically applied to each point of the component, that is, the load application interval, and it was confirmed by experiments. This load application interval is classified into three types, that is, T 1 , T 2 and T 3 for rolling bearings. That is, (A) The load application interval T 1 for the inner and outer rings is
Calculated from (1). If microcracks are generated at the positions where the outer ring and the inner ring are present, a load is applied to the cracks at intervals of T 1 . The + sign on the right side of equation (1) is the inner ring,
The symbol gives the load application interval for the outer ring.
(B) 転動体に関する荷重印加間隔Ｔ２は次の計算式(2)
により計算される。転動体のある位置にマイクロクラッ
クが生じた場合、該位置にも内輪、外輪から、Ｔ２の間
隔で荷重が印加される。 (B) The load application interval T 2 for the rolling element is calculated by the following formula (2)
Calculated by When a microcrack occurs at a position where the rolling element exists, a load is applied to the position from the inner ring and the outer ring at the interval of T 2 .
(C) 保持器に関する荷重印加間隔Ｔ３は次の第(3)式に
よって計算される。 (C) The load application interval T 3 for the cage is calculated by the following equation (3).
上記３式に於て、Ｆは軸（内輪）の単位時間回転数、Ｄ
はころがり軸受のピッチ円直径、ｄは転動体の直径、Ｚ
は転動体の数、αは接触角である。上記の接触角とは、
軸受に荷重が加わるとき、転動体と内輪、外輪との接触
部に働く転動体荷重の方向と、軸受の中心軸に垂直な平
面とのなす角で、例えば深みぞ玉軸受の場合α＝０゜、
スラスト玉軸受の場合は、α＝９０゜である。 In the above three formulas, F is the number of revolutions per unit time of the shaft (inner ring), D
Is the pitch circle diameter of the rolling bearing, d is the diameter of the rolling element, Z
Is the number of rolling elements, and α is the contact angle. What is the contact angle above?
When a load is applied to the bearing, the angle formed by the direction of the rolling element load acting on the contact portion between the rolling element and the inner ring or outer ring, and the plane perpendicular to the center axis of the bearing, for example, for a deep groove ball bearing α = 0゜,
In the case of a thrust ball bearing, α = 90 °.
従ってＡＥ信号発生の最小の時間間隔Ｔを検出し、これ
を荷重印加間隔T1，T2，T3の上記計算値と比較すれば、
マイクロクラックが、上記(A)，(B)，(C)に記載のどの
構成要素に生じたかを知ることができる。Therefore, if the minimum time interval T for generating the AE signal is detected and compared with the above calculated values of the load application intervals T 1 , T 2 , T 3 ,
It is possible to know in which component described in (A), (B), and (C) the microcrack has occurred.
次に上記の第(2)の重要事項について考案する。この事
項はころがり軸受の構成部が劣化したとき、その劣化の
進行程度を数量的に知るのに用いられる。それは第３図
及び第４図を見れば分かるように、ころがり軸受の構成
要素にマイクロクラックが生じ、構成要素の劣化が進む
に従ってＡＥ信号発生頻度は次第に増加する。劣化が後
期に至るとＡＥ信号は最小の間隔Ｔ毎に、ほぼ欠落する
ことなく、発生することがわかる。従って劣化の後期に
於てＡＥ信号発生頻度は、被検査構成要素の前記荷重印
加間隔の逆数として算出される荷重印加頻度と実質上一
致する。従ってＡＥセンサから送出されるＡＥ信号の発
生頻度と、予め計算される荷重印加頻度との比率βは、
ころがり軸受の正常運転時は０で、劣化が進むに従って
１に接近することがわかる。以上の事実を利用し、ころ
がり軸受使用の初期から連続的又は所定の間隔毎に上記
比率βを求め、その経時変化を監視すれば該当する構成
部材従ってころがり軸受の劣化程度を数量的に知ること
ができる。Next, the above (2) important matter is devised. This item is used to quantitatively know the degree of progress of deterioration when the constituent parts of the rolling bearing deteriorate. As can be seen from FIGS. 3 and 4, microcracks are generated in the components of the rolling bearing, and the AE signal generation frequency gradually increases as the components deteriorate. It can be seen that when the deterioration reaches the latter stage, the AE signal is generated at each minimum interval T with almost no loss. Therefore, in the latter stage of deterioration, the AE signal generation frequency substantially coincides with the load application frequency calculated as the reciprocal of the load application interval of the inspected component. Therefore, the ratio β between the frequency of occurrence of the AE signal sent from the AE sensor and the load application frequency calculated in advance is
It can be seen that the rolling bearing is 0 during normal operation and approaches 1 as the deterioration progresses. Utilizing the above facts, it is possible to quantitatively determine the degree of deterioration of the corresponding component and therefore the rolling bearing by obtaining the ratio β continuously or at predetermined intervals from the beginning of use of the rolling bearing and monitoring the change over time. You can
前述の荷重印加頻度は次の各式により計算される。The load application frequency is calculated by the following equations.
(D) 内輪、外輪に関する荷重印加頻度Ｆ１は次式(4)に
よって計算される。(D) The load application frequency F 1 for the inner ring and the outer ring is calculated by the following equation (4).
(E) 転導体に関する荷重印加頻度Ｆ２は次式(5)によっ
て計算される。 (E) The load application frequency F 2 for the transfer conductor is calculated by the following equation (5).
(F) 保持器に関する荷重印加頻度Ｆ３は次式(6)によっ
て計算される。 (F) The load application frequency F 3 for the cage is calculated by the following equation (6).
本発明のころがり軸受の非破壊検査方法は、ＡＥセンサ
から送出されるＡＥ信号間の最小の間隔ＴとＡＥ信号発
生頻度を測定し、上記間隔Ｔところがり軸受構成部材の
荷重印加間隔を対比することにより、マイクロクラック
を発生した構成要素の特定を可能とするとともに、測定
したＡＥ信号発生頻度と予め算出された荷重印加頻度と
の比率を求めることにより、特定された上記構成要素の
劣化の程度を数量的に知ることができる方法である。 The nondestructive inspection method for a rolling bearing of the present invention measures the minimum interval T between AE signals sent from an AE sensor and the frequency of AE signal generation, and compares the interval T with the load application interval of the rolling bearing component member. As a result, it is possible to identify the component in which the microcrack has occurred, and by determining the ratio between the measured AE signal generation frequency and the load application frequency calculated in advance, the degree of deterioration of the identified component Is a method that can be known quantitatively.
本発明の装置は上記方法を実施する装置であり、そのブ
ロック図は第１図に示されている。第１図の１は検査さ
れるころがり軸受であり、該ころがり軸受に取付けられ
たＡＥセンサ２は、ころがり軸受１に発生したＡＥを検
出して電気信号すなわち、ＡＥ信号を送り出す。このＡ
Ｅ信号はプリアンプ３により増幅され、プリアンプ３か
らの出力信号はころがり軸受自身の機械振動又はその他
の機械要素から伝搬される機械振動等による成分を通常
含んでいるが、このような機械振動は５０KHz以下の低
周波であるのに対し、金属から発生するＡＥは100KHz〜
1MHzの高周波領域に分布しているので、必要に応じてハ
イパスフィルタ４を用いて上述の機械的振動による成分
を除去することができる。The apparatus of the present invention is an apparatus for carrying out the above method, and its block diagram is shown in FIG. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a rolling bearing to be inspected, and an AE sensor 2 attached to the rolling bearing detects an AE generated in the rolling bearing 1 and sends out an electric signal, that is, an AE signal. This A
The E signal is amplified by the preamplifier 3, and the output signal from the preamplifier 3 usually contains components due to mechanical vibration of the rolling bearing itself or mechanical vibration propagated from other mechanical elements. Such mechanical vibration is 50 KHz. AE generated from metal is 100KHz-
Since it is distributed in the high frequency region of 1 MHz, the component due to the mechanical vibration described above can be removed by using the high-pass filter 4 if necessary.
プリアンプ３からの出力信号には、なお高周波の電気ノ
ズルが含まれていることがあること、又高周波領域では
ＡＥの伝搬の減衰が大きくなるので、必要に応じてロー
パスフィルタ５を使用し、例えば0,5MHz以上の高周波を
除去することができる。The output signal from the preamplifier 3 may still include a high-frequency electric nozzle, and the attenuation of the AE propagation becomes large in the high-frequency region. Therefore, the low-pass filter 5 may be used if necessary. It is possible to remove high frequencies above 0.5 MHz.
プリアンプ３の出力はメインアンプ６によって更に増幅
された後、包絡線検波回路７によって包絡線信号に変形
され、包絡線処理された信号は波形整形回路８に通さ
れ、所定のしきい値を越える部分のみがパルス信号に成
形された上、送出される。The output of the preamplifier 3 is further amplified by the main amplifier 6 and then transformed into an envelope signal by the envelope detection circuit 7, and the envelope-processed signal is passed through the waveform shaping circuit 8 and exceeds a predetermined threshold value. Only the part is shaped into a pulse signal and then transmitted.
波形整形回路８から出力されたパルス信号の一部は、タ
イマカウンタ９に送られ、パルスの立上りから次の立上
り迄の時間、すなわちＡＥ信号の時間間隔が測定され、
残部はパルスカウンタ１０にも与えられ、ここで波形整
形回路８の出力信号の所定時間毎の集計従ってＡＥ信号
発生の頻度が計測される。このようにしてタイマカウン
タ９とパルスカウンタ１０によって計測されたＡＥ信号
の時間間隔とＡＥ信号発生の頻度は情報処理回路１１に
供給される。A part of the pulse signal output from the waveform shaping circuit 8 is sent to the timer counter 9, and the time from the rising edge of the pulse to the next rising edge, that is, the time interval of the AE signal is measured.
The remaining portion is also given to the pulse counter 10, where the frequency of AE signal generation is measured according to the totalization of the output signals of the waveform shaping circuit 8 at predetermined time intervals. In this way, the time interval of the AE signal measured by the timer counter 9 and the pulse counter 10 and the frequency of AE signal generation are supplied to the information processing circuit 11.
情報処理回路１１には、前記計算式式(1)乃至(6)の計算
を実施するのに必要なパラメータが入力され、荷重印加
間隔T1，T2，T3及び荷重印加頻度F1，F2，F3が計算され
る。The information processing circuit 11 is input with the parameters necessary to carry out the calculations of the above formulas (1) to (6), and the load application intervals T 1 , T 2 , T 3 and the load application frequency F 1 , F 2 and F 3 are calculated.
このような状態の下で、情報処理回路１１は、タイマカ
ウンタ９から送られたＡＥ信号相互間の時間間隔のうち
最小の時間間隔と荷重印加間隔とを比較し、両間隔がほ
ぼ一致する構成要素をマイクロクラックが発生した構成
要素として表示装置１２に表示させる。Under such a condition, the information processing circuit 11 compares the minimum time interval among the time intervals between the AE signals sent from the timer counter 9 with the load application interval, and the intervals are substantially the same. The element is displayed on the display device 12 as a constituent element in which a microcrack has occurred.
情報処理回路１１は更に、測定された上記ＡＥ信号発生
頻度と、表示された上記構成要素の荷重印加頻度（F1，
F2又はF3）との比率β、すなわち劣化の程度を表わす比
率βを、表示装置１２に表示させる。The information processing circuit 11 further includes the measured AE signal generation frequency and the displayed load application frequency (F 1 ,
The ratio β with respect to F 2 or F 3 ), that is, the ratio β indicating the degree of deterioration is displayed on the display device 12.
第６図は情報処理回路１１が行なう動作を順序に従って
示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operations performed by the information processing circuit 11 in order.
第７図は、ころがり軸受の保持器の、比率βの変化を示
したものである。βは正常運転時の値０から出発して、
劣化後期の値１に向かって増加している。この検査に於
ては、ころがり軸受の内輪の回転速度、すなわち軸の回
転速度は１０９８rpmであり、ころがり軸受のピッチ円
直径Ｄは２３．５mm、転動体の直径ｄは４．７６mm、転
動体の数Ｚは７、接触角αは90゜である。FIG. 7 shows changes in the ratio β of the cage of the rolling bearing. β starts from the value 0 during normal operation,
It increases toward the value 1 in the latter part of deterioration. In this inspection, the rotation speed of the inner ring of the rolling bearing, that is, the rotation speed of the shaft was 1098 rpm, the pitch circle diameter D of the rolling bearing was 23.5 mm, the diameter d of the rolling element was 4.76 mm, and the rolling element diameter d was 4.76 mm. The number Z is 7 and the contact angle α is 90 °.
表−１は保持器についての上記検査によって得られたデ
ータの一部が示されている。すなわち数字を記載した最
上欄にはころがり軸受の保持器の荷重印加間隔T3を示
し、中位の欄にはＡＥ信号発信の最小間隔Tmの値が記さ
れ、最下の欄には劣化度βが記されている。この表の最
上欄のT3と中位の欄Tmを比較すれば両欄がほぼ一致した
値であることから、ころがり軸受の保持器にマイクロク
ラックが生じていることがわかり、最下の欄に記載され
た正常運転状態、劣化初期、劣化中期、劣化後期の劣化
度βを見れば、保持器の劣化が進むにつれて、劣化度β
が次第に１に向かって増加することがわかる。劣化度β
がどの程度の値になったとき、ころがり軸受を交換する
かはころがり軸受の構造、回転速度、負荷の大きさや種
類等を考慮して適切に決定される。上記の作用説明はこ
ろがり軸受の保持器に関するものであるが、内輪、外
輪、転動体についても同様である。 Table 1 shows some of the data obtained by the above inspection of the cage. That is, the uppermost column with numbers shows the load application interval T 3 of the cage of the rolling bearing, the middle column shows the minimum interval Tm of AE signal transmission, and the lowermost column shows the degree of deterioration. β is marked. Comparing T 3 in the uppermost column and Tm in the middle column of this table, the values in both columns are almost the same, indicating that microcracks are occurring in the cage of the rolling bearing, and the bottom column The normal operation state, the initial deterioration stage, the middle deterioration period, and the latter deterioration period β described in Table 1 indicate that the deterioration degree β increases as the cage deteriorates.
It can be seen that is gradually increasing toward 1. Degradation degree β
When the rolling bearing is to be replaced, the rolling bearing is to be replaced appropriately in consideration of the structure of the rolling bearing, the rotation speed, the magnitude and type of the load, and the like. The above description of the operation relates to the cage of the rolling bearing, but the same applies to the inner ring, the outer ring and the rolling elements.
この発明によれば、使用中のころがり軸受の構成要素の
うち、マイクロクラックが発生している構成要素を知る
ことができるとともに、該構成要素の劣化の程度、従っ
てこのころがり軸受の劣化の程度を数量的に把握できる
ので、破壊の前からころがり軸受の交換時期を正しく判
断することができる。そのためころがり軸受の破壊によ
って生ずる機械や設備の故障、その他運転停止等のトラ
ブルを未然に防止し、安全性を保持しつつ機械を設備を
計画的かつ経済的に運転することができる。According to the present invention, among the constituent elements of the rolling bearing in use, the constituent element in which the microcracks are generated can be known, and the degree of deterioration of the constituent element, and thus the degree of deterioration of the rolling bearing can be determined. Since the quantity can be grasped, it is possible to correctly judge the time to replace the rolling bearing even before the destruction. Therefore, it is possible to prevent troubles such as breakdowns of machines and equipments caused by breakage of the rolling bearings and other troubles such as operation stop, and to operate the equipments systematically and economically while maintaining safety.
第１図はこの発明のころがり軸受検査装置の一実施例を
示すブロック図、第２図乃至第５図は、第１図の装置を
運転したとき、ころがり軸受から発生したＡＥに基いて
ＡＥセンサから送出されるＡＥ信号を示す。第６図は本
発明の情報処理回路の動作を示す説明図、第７図は時間
とともに変化する被検査構成要素の劣化度βの変化の一
例を示す図である。 １……ころがり軸受、２……ＡＥセンサ、３……プリア
ンプ、４……ハイパスフィルタ、５……ローパスフィル
タ、６……メインアンプ、７……包絡線検波回路、８…
…波形整形回路、９……タイマカウンタ、１０……パル
スカウンタ、１１……情報処理回路、１２……表示装
置。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a rolling bearing inspection device of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are AE sensors based on AE generated from rolling bearings when the device of FIG. 1 is operated. 2 shows an AE signal sent from the. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the information processing circuit of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing an example of changes in the deterioration degree β of the inspected component that changes with time. 1 ... Rolling bearing, 2 ... AE sensor, 3 ... Preamplifier, 4 ... Highpass filter, 5 ... Lowpass filter, 6 ... Main amplifier, 7 ... Envelope detection circuit, 8 ...
... Waveform shaping circuit, 9 ... Timer counter, 10 ... Pulse counter, 11 ... Information processing circuit, 12 ... Display device.
Claims (2)
を用いて、複数個の構成要素から成るころがり軸受に生
じたマイクロクラックからのアコーステイック・エミッ
ションを検出して行なう、ころがり軸受の非破壊検査方
法に於て、 上記センサからの出力信号に包絡線処理を施して得られ
た包絡線信号の時間間隔と、ころがり軸受に負荷がかけ
られたときその構成要素に周期的に印加される構成要素
に特有な荷重印加の時間間隔とがほぼ一致したとき、マ
イクロクラックを発生している構成要素を上記両時間間
隔がほぼ一致した構成要素であると特定し、上記包絡線
信号の発生頻度と、上記荷重印加頻度との比率を算出
し、該比率の大小により特定された上記構成要素、従っ
てころがり軸受の劣化の程度を知ること、 を特徴とするころがり軸受の非破壊検査方法。1. A non-destructive inspection method for a rolling bearing, which uses an acoustic emission sensor to detect acoustic emission from microcracks generated in a rolling bearing composed of a plurality of constituent elements. The time interval of the envelope signal obtained by subjecting the output signal from the sensor to envelope processing, and the load application specific to the component that is periodically applied to the component when a load is applied to the rolling bearing. When the time interval of is substantially coincident, the component generating the microcracks is specified as a component whose both time intervals are substantially coincident with each other, the occurrence frequency of the envelope signal, and the load application frequency, Is calculated, and the degree of deterioration of the above-mentioned constituent elements, that is, the rolling bearing, specified by the magnitude of the ratio is calculated. Non-destructive inspection method of the bearing.
生じたマイクロクラックから発生するアコーステイック
・エミッションを検知して電気信号に変換するアコース
ティック・エミッション・センサを有するころがり軸受
の非破壊検査装置に於て、 上記センサから送出された出力信号を包絡線処理する包
絡線検波回路と、該包絡線検波回路からの出力信号をパ
ルス信号に整形する波形整形回路と、該波形整形回路の
出力信号の発生時間間隔と発生頻度を計測する手段と、
波形整形回路の上記出力信号発生の時間間隔ところがり
軸受に負荷がかけられたとき、該ころがり軸受の構成要
素に加えられる構成要素に特有な荷重印加間隔からマイ
クロクラックが発生している構成要素を特定して表示す
る手段と、波形整形回路の上記出力頻度と特定された上
記構成要素についての荷重印加頻度との比率を求めて表
示する手段を有し、該比率の大小により特定された構成
要素、従ってころがり軸受の劣化の程度を知ることがで
きること、 を特徴とするころがり軸受の非破壊検査装置。2. A non-destructive inspection device for a rolling bearing having an acoustic emission sensor for detecting acoustic emission generated from microcracks generated in a rolling bearing composed of a plurality of constituent elements and converting the acoustic emission into an electric signal. Then, an envelope detection circuit for performing envelope processing on the output signal sent from the sensor, a waveform shaping circuit for shaping the output signal from the envelope detection circuit into a pulse signal, and generation of an output signal of the waveform shaping circuit. Means to measure the time interval and frequency of occurrence,
When a load is applied to the rolling bearing when the time interval of the output signal generation of the waveform shaping circuit is applied, a component in which microcracks are generated is generated from the load application interval peculiar to the component added to the component of the rolling bearing. And a means for displaying and determining the ratio between the output frequency of the waveform shaping circuit and the load application frequency for the specified component, and the component specified by the magnitude of the ratio. Therefore, it is possible to know the degree of deterioration of the rolling bearing, which is a nondestructive inspection device for rolling bearings.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248002A JPH0616001B2 (en) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Non-destructive inspection method and device for rolling bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248002A JPH0616001B2 (en) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Non-destructive inspection method and device for rolling bearing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6491031A JPS6491031A (en) | 1989-04-10 |
| JPH0616001B2 true JPH0616001B2 (en) | 1994-03-02 |
Family
ID=17171730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62248002A Expired - Lifetime JPH0616001B2 (en) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Non-destructive inspection method and device for rolling bearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616001B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160109329A1 (en) * | 2013-04-05 | 2016-04-21 | Aktiebolaget Skf | Method, computer program product & system |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3353152B2 (en) * | 1992-03-27 | 2002-12-03 | 光洋精工株式会社 | Ceramic bearings |
| JP6841558B2 (en) * | 2017-02-24 | 2021-03-10 | Thk株式会社 | Condition diagnosis system and condition diagnosis method of rolling guidance device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343588A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Koyo Seiko Co | Nonndestructive inspecting method and apparatus for objects in operation |
| JPS59116526A (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | Agency Of Ind Science & Technol | Method for detecting abnormality of rolling bearing |
| JPS6031036A (en) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Diagnostic method of rolling bearing |
-
1987
- 1987-10-02 JP JP62248002A patent/JPH0616001B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6491031A (en) | 1989-04-10 |
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