Устройство для испытания подшипниковых узлов Российский патент 2024 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к области испытания техники, в частности к испытанию подшипниковых опор, содержащих межроторные, радиально-упорные, радиальные и упорные подшипники при статическом радиальном и или осевом нагружении.

Уровень техники в области заявленного изобретения.

Известна установка для испытаний (патент на полезную модель РФ №49256, МПК G01M 13/04 (2000.01), дата подачи 26.04.2005, дата опубликования 10.11.2005) содержащая нагружающее устройство, токосъемник.

Наиболее близким к заявленному объекту изобретения того же назначения и общим по технической сущности, достигаемому результату и по совокупности признаков является стенд для испытания валопровода содержащий раму, электродвигатель, валопровод, вспомогательные подшипники (см. описание к патенту РФ №2582527, МПК B61B 3/00, B61B13/00, B65G63/02, принято за прототип).

Недостатком описанных устройств является отсутствие возможности одновременного испытания подшипниковых опор разного назначения с созданием необходимой нагрузки на все испытуемые подшипниковые опоры, что значительно увеличивает время проведения испытаний.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является создание устройства для испытания подшипниковых опор, позволяющего одновременно проводить испытания подшипниковых опор с созданием необходимой осевой и или радиальной нагрузки индивидуально для каждой подшипниковой опоры в зависимости от содержащегося в ней вида подшипника качения.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для испытания подшипниковых опор содержит раму, электродвигатель, валопровод, нагружающее устройство, вспомогательные подшипниковые опоры.

Новым в изобретении является то, что рама, установлена на основании, содержит по центру опору для крепления испытуемого модуля, по краям рамы установлены две машинные линии, содержащие электродвигатель, мультипликатор, валопровод, при этом мультипликатор используется в качестве опоры для валопровода, соединяющего двигатель и испытуемый модуль, также устройство содержит токосъемники, предназначенные для подключения электронной диагностической аппаратуры и установленные в машинной линии между мультипликатором и валопроводом, испытуемый модуль установлен между машинными линиями и состоит из двух роторов соосно установленных друг относительно друга, каждый ротор содержит нагружающее устройство, позволяющее воспроизводить осевую и радиальную нагрузку на каждую испытуемую подшипниковую опору.

На фигуре представлено устройство для испытания подшипниковых опор.

Позициями на фигурах обозначены:

1 - устройство для испытания подшипниковых узлов;

2 - подшипниковые узлы;

3 - основание;

4 - рама;

5 - электродвигатель;

6 - валопровод;

7 - нагружающее устройство;

8 - испытуемый модуль;

9 - ротор;

10 - мультипликатор;

11 - токосъемник.

Устройство 1 для испытания подшипниковых узлов 2 содержит основание 3, раму 4, электродвигатель 5, валопровод 6, нагружающее устройство 7.

Испытуемый модуль 8 содержит ротор 9 с нагружающим устройством 7, позволяющим воспроизводить осевую или радиальную или осевую и радиальную нагрузку одновременно на каждый подшипниковый узел 2 испытуемого модуля 8.

Испытуемый модуль 8 установлен на раме 4, имеющей жесткое крепление с основанием 3.

С обеих сторон рамы 4 установлены мультипликаторы 10.

Электродвигатель 5 установлен на основании 3 и связан с мультипликатором 10 посредством валопровода 6 с осью вращения параллельно ротору 9.

Каждый исследуемый подшипниковый узел 2 содержит термопару (не показан) или тензодатчик (не показан) или термопару и тензодатчик одновременно с возможностью передачи сигнала с соответствующей информацией на электронно-диагностическую аппаратуру (не показано) напрямую или через токосъемник 11, установленный на мультипликаторе 10 соосно оси вращения ротора 9.

Устройство работает следующим образом.

На ротор 9 устанавливают исследуемые подшипниковые узлы 2 с нагружающими устройствами 7. В зависимости от требуемого вида исследования в подшипниковый узел 2 устанавливают термопару (не показана) и тензодатчик (не показано) или термопару или тензодатчик по отдельности.

Затем собранный испытуемый модуль 8 устанавливают на раму 4 устройства 1.

Подключают элементы испытуемого модуля 8 с элементами устройства 1.

При работе электродвигателя 4 приводят во вращение ротор 9 через валопровод 6 и мультипликатор 10.

Включают нагружающее устройство 7, проводят испытания подшипниковых узлов 2 в ожидаемых условиях эксплуатации.

Термопары и тензодатчик подшипниковых узлов 2 передают сигнал содержащий информацию о температуре подшипниковых опор и деформировании металла подшипниковых опор на электронно- диагностическую аппаратуру.

В случае измерения во вне вращающейся части подшипникового узла, сигнал поступает напрямую на электронно-диагностическую аппаратуру. В случае измерения во вращающейся части подшипникового узла, сигнал поступает на электронно-диагностическую аппаратуру через токосъемник.

Пример реализации устройства.

Устройство 1 собирается следующим образом. На основание 3 монтируется рама 4, на которой устанавливается испытуемый модуль 8. К роторам 9 испытуемого модуля подсоединяются мультипликаторы 10 и соосно осям роторов - токосъемники 11. Так как мультипликаторы несоосны, то к другим осям мультипликаторов 10 через валопроводы 6 подключаются электродвигатели 5. К испытуемому модулю 8 подключаются все необходимые коммуникации: подвод отвод масла, обеспечение работы нагружающих устройств 7, подключение тензодатчиков, либо термопар к подшипниковым узлам 2 в том числе и через токосъемники в зависимости от назначения испытаний. Далее проводятся необходимые испытания, результатом которых являются показания температуры колец подшипников, напряжения от действия нагрузок с тензодатчиков, установленных на кольцах подшипников. Исследуемый модуль также позволяет проводить испытания радиальных подшипников с одновременным вращение колец.

Были проведены ресурсные испытания с полной конструктивной имитацией опор двухвального двигателя с межроторным подшипником с эквивалентными нагрузками на подшипники, т.е. для сокращения времени испытаний подшипники нагружались большими усилиями. Контроль усилий регистрировался тензодадчиками, установленными на радиально-упорных подшипниках. Масло на подшипники подавалось с температурой ~ 90°C. Расходы масла на опоры в зависимости от конфигурации опор варьировались от 2 л/мин до 12 л/мин. Температуры подшипников в зависимости от конфигурации опор составляли от 120°С до 150°С, в том числе были получены температуры обоих колец межроторного подшипника 120°С и 130°С, что исключает выборку радиального зазора в подшипнике и его разрушение.

Использование предлагаемого технического решения позволяет одновременно проводить испытания подшипниковых опор с созданием необходимой осевой и или радиальной нагрузки индивидуально для каждой подшипниковой опоры в зависимости от содержащегося в ней вида подшипника качения, что значительно снижает время проведения испытаний.

Изобретение относится к области испытания техники, в частности к испытанию подшипниковых опор. Устройство содержит раму, электродвигатель, валопровод, нагружающее устройство, вспомогательные подшипниковые опоры. Рама установлена на основании, содержит по центру опору для крепления испытуемого модуля, по краям рамы установлены две машинные линии, содержащие электродвигатель, мультипликатор, валопровод. При этом мультипликатор используется в качестве опоры для валопровода, соединяющего двигатель и испытуемый модуль. Также устройство содержит токосъемники, предназначенные для подключения электронной диагностической аппаратуры и установленные в машинной линии между мультипликатором и валопроводом. Испытуемый модуль установлен между машинными линиями и состоит из двух роторов, соосно установленных относительно друг друга. Каждый ротор содержит нагружающее устройство, позволяющее воспроизводить осевую и радиальную нагрузку на каждую испытуемую подшипниковую опору. Технический результат заключается в возможности одновременного проведения испытаний подшипниковых опор с созданием необходимой осевой и/или радиальной нагрузки индивидуально для каждой подшипниковой опоры в зависимости от содержащегося в ней вида подшипника качения. 1 ил.

Устройство для испытания подшипниковых узлов, содержащее основание, раму, электродвигатель, валопровод, нагружающее устройство, отличающееся тем, что испытуемый модуль содержит ротор с нагружающим устройством, позволяющим воспроизводить осевую, или радиальную, или осевую и радиальную нагрузку одновременно на каждый подшипниковый узел испытуемого модуля, при этом испытуемый модуль установлен на раме, имеющей жесткое крепление с основанием, с обеих сторон рамы установлены мультипликаторы, электродвигатель установлен на основании и связан с мультипликатором посредством валопровода с осью вращения параллельно ротору, каждый исследуемый подшипниковый узел содержит термопару, или тензодатчик, или термопару и тензодатчик одновременно с возможностью передачи сигнала с соответствующей информацией на электронно-диагностическую аппаратуру напрямую или через токосъемник, установленный на мультипликаторе соосно оси вращения ротора.