УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ НОРМАЛЬНОЙ УПРУГОСТИ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к испытательной технике подшипников скольжения и предназначено для измерения модуля нормальной упругости при пропускании света в материале вкладыша.

Известны устройства для измерения упругих характеристик детали динамическими методами, содержащее устройство для возбуждения механических колебаний, испытуемый образец и устройства для регистрации колебаний [1] .

Недостатком этих устройств является нарушение целостности подшипника вследствие вырезки из него испытательных образцов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее регистрирующий параметры вкладыша подшипника датчик и соединенные с последним усилитель с регистрирующим устройством [2] .

Недостатком этого устройства является недостаточная точность измерений модуля нормальной упругости материала вкладыша вследствие отсутствия использования света в качестве измеряемого параметра.

Целью изобретения является повышение точности измерений модуля нормальной упругости подшипников скольжения.

Это достигается введением излучателя и фотоприемника.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график прохождения световой нагрузки в материале вкладыша; на фиг. 3 - схема формирования световой нагрузки.

Предлагаемое устройство для измерения модуля нормальной упругости подшипников скольжения состоит (фиг. 1) из излучателя 1 с узким спектральным диапазоном, совпадающим с максимумом пропускания материала вкладыша, фотоприемника 2, усилителя 3 и устройства 4 определения световой нагрузки, при этом ось излучателя 1 направлена против часовой стрелки по радиусу вкладыша, ось фотоприемника 2 - по часовой стрелке. Устройство 4 определения световой нагрузки выполнено в виде дифференциального каскада с регулируемым коэффициентом усиления.

Количество пропускаемого через данное сечение вкладыша света пропорционально растяжению, сжатию в этом сечении, или иначе пропорционально модулю нормальной упругости в этом же сечении. Другими словами, количество пропускаемого через сечение света зависит от состояния деформируемости кристаллической решетки материала в этом сечении, чем больше она растянута в направлении света, тем больше он проходит, чем больше он сжат, тем меньше он проходит.

Свет с узким спектральным диапазоном, например, для вкладыша из углепластика УГЭТ-Т составляет 3,44 и является светонепроницаемым для металлического корпуса, имеющего свой узкий спектральный диапазон пропускания света, проходит от излучателя 1 в инфракрасном диапазоне с опорной нагрузкой (фиг. 2), представляющего собой лазер, мощностью 100 Вт через радиальное отверстие 5 в корпусе подшипника в материал вкладыша по радиусу его, против часовой стрелки к фотоприемнику 2 в виде фотодиода, где свет преобразуется в электрический сигнал выхода световой нагрузки U₁ из материала вкладыша (фиг. 2), параметрическому усилителю 3, устройству 4 определения световой нагрузки, выполненному в виде дифференциального каскада с регулируемым коэффициентом усиления К (фиг. 3), в котором световая нагрузка нагруженной зоны АВС подшипника скольжения определяется как произведение коэффициента усиления К на разность опорной нагрузки U_оп и выхода световой нагрузки U₁ из материала вкладыша K(U_оп-U₁).

Значение выхода световой нагрузки из материала вкладыша (фиг. 2) зависит от угла поворота светового луча от исходной нулевой точки, или иначе, от рассматриваемого сечения вкладыша. В нагруженной зоне АВС подшипника скольжения рабочая поверхность вкладыша подвергнута гидродинамическому давлению, а значит кристаллическая решетка материала в направлении луча сжата. Количество пропускаемого через нагруженную зону света значительно уменьшается (фиг. 1, 2).

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в том, что в результате нового принципа действия и воплощения его в конструкцию появляется возможность определять модуль нормальной упругости подшипника скольжения без вырезки из него испытательных образцов и повысить точность измерения в 4,5-6,3 раза.

Сущность изобретения: количество пропускаемого через данное сечение вкладыша света пропорционально растяжению, сжатию в этом сечении. Свет с узким спектральным диапазоном проходит от излучателя 1 в инфракрасном диапазоне через радиальное отверстие в корпусе подшипника в материал вкладыша по радиусу его против часовой стрелки к фотоприемнику 2, параметрическому усилителю 3, устройству 4 определения световой нагрузки, выполненному в виде дифференциального каскада с регулируемым коэффициентом усиления. Повышается точность измерений. 1 з. п. ф - лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ НОРМАЛЬНОЙ УПРУГОСТИ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащее регистрирующий параметры вкладыша подшипника датчика и соединенный с последним усилитель с регистрирующим устройством, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, датчик выполнен в виде излучателя и фотоприемника, причем излучатель имеет узкий спектральный диапазон, совпадающий с максимумом пропускания материала вкладыша, ось излучателя направлена против часовой стрелки по радиусу вкладыша, а ось фотоприемника по часовой стрелке. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регистрирующее устройство выполнено в виде диференциального каскада с регулируемым коэффициентом усиления.