Известны стенды для испытания подшипников при радиальной осевой и комбииир01за11:-1ой Harjnsxjix. В них иримеионы гидраи.гичсские дОМКраты нагружепуя. балансировпчиын двигате,1ь, датчики даатеиия и толщины масляного гло;-, нагрбвате,:11)Н;:о уотроист15; ц к;;нтрс),1ьно-измерительная регИСтрнруюшая а-пла1ратура.
Отличительная особенность стеида заключается в том, что его вал с устаН03. С:ННЫми li нем датчИкам; зыполиен нодр;ижным вдо.1ь о.и eio р/,1агнениЯ.
Этим дос.ти1астся возможность иенре|)ьг:5ипго огфеде.1е;1ия гидродинамического да;.1е;|41я ;: толщины мас.чяного слоя и .чюбзй точке п; Днитниика.
Д|)угая особенность стенда заключается И|)нмене1ган в нем двух программных устройств. (Здио из них предстаВ.тяет собой передаточный механизм для управления пружин:); кла-паиа гидрачличегкс-го домкрата, другое-золотниковый электромагнитный клапан маслопровода TOITJ же гидрав.лИЧеского домкрата.
i акое BbHio.THejH e Стенда обеспечИВаст плавное под1иипника с заданной скоростью и совдаине циклической нагрузки.
На фиг. 1 схематически изображен открываемый стеид в продольном разрезе; на фиг 2 и 3 - то же, соответственно в разрезах по А-А и Ь-Ь иа фиг. 1; на фмг. -стенд, оборудова-нный для замеров толщины масляного слоя и гидродинамических давлений в нём; иа фиг. 5 - стенд, оборудованный для испытания нодшинников иа скоростях вынле 11 MJceK.
Испытываемый нодигипнкк: / устана«,:|И15ается в подущке 2. Радиальная нагрузка на этот поднтипник осу нест вляется посредством н.-р.нжера 3 гид)авл;гческого домКрата через ста.ль)ой 4.
Испытываемый ва,т о опирается на два опорных поднгипнИКа 6 и 7, которые заключены в трубу (S. Труба опирается нар жной поверхностью на бащма« 9. Вал 5 посредством муфты 10 соединяется с балансирным з/лектрическим д«-игателс м /У. Вся констрл кция кренится на раме 12.
№ 128187
Стенд работает следующим образом.
Балансирмый двигатель // иостоянносо тока, питаемый от трехма11П-::.НОГО агрегата, 13()агцает через муфту вал 5. СидЯГций на ва,лу 5 Подшилник / нагружаетея при помош-и гидравлического домкрата. Рабочий цилиндр гид1)а15;гическото домкрата соединеьг с манометром 13, шкала которого отградуирована v, соотиетстви-и с фактической, нагрузкой на подшинник. В углубления, имеющиеся на новерхноети башмака нод трубой, нодается от насоса маслО. Масло давит на Т|)убу, .приподнимает ее на определенную высоту и вытекает в образова вший.-я зазор. Труба как бы ллавает гга поверхности тонкого елоя маела, не касаясь поверхноетн баШМака (гидростатический подшипник н;ги так назьгваемый гидравлический .подпор). В этом положении сопротивление про ворачиванню грубы относительно башмака, несмотря на наличие значительных нагрузок, ост-асгся .малым (практически 1авно нулю). Такая конструкци.я позволяет с большой степенью точности произБодить определение момента трени.я непос|)едственно на испытываемом подшипнике.
Осуш.ествляется это следующим образом.
Момент трения, возникающий в подшиггник-ах /, 6 и 7 во время работы стенда, вызывает реакцию балансирного двигателя, для уравновешИВанИЯ которой агеобходимо приложить момент, равный по велич.ине моменту трения и этнх подш«н«нках. Труба в это время также стремится повернуться относительно продольной оси. Для удержания ее в прежнем положениг к ней необходи.мо приложить ураюиовещивающий момент, равный мОментам трения в опорных по.дшипниках 5 и 7. Разность моментов, уразиовешивающИх балансирный двигатель .и трубу, равна моменту трения, возникающему в подшиинике /. Урав.новешивающие моменты создаются при помощи гидравлических мессдоз 14 и 75, которые соединены с матгомет-рами 13, учитывающими моменты трения в испытываемом и опорных подшипниках 1, 6 н 7. Кроме того, гидравлические мессдозы соединены с соответствующими самопищущими манометрами.
Такая конст-рукция дает возможность при необходимости испытывать одновременно три подшипника или три образца, поставив два из них (одинаковых) в корпус опорных подшипников 5 и 7, удалив при этом унлотнения для уменьшения -погрегпностей измерений.
Применявшиеся до сих по;) методы замера толщины масляного слоя и гид1)одииамических давлений в слое позволяли нроизводить замеры только в отдельных точках иодшиитшка или, в лучш:ем случае, в отдельных его сечениях..В отличие от этих методов, принцип, положенный в основу OHHCbiBaeMioE конструкции стенда, позволяет .непрерывно производить эти заме1)ы в любом сечении, периендикуляриол оси испытываемого подшипника.
Этот принцип заключается в следующем.
Испытываемый вал стенда заменяется опециальны1. валом 16 (фиг. 4), в который заде;1ан э.тектрод 17 для за.мера толщины масляного слоя и мало-габаритный 18 сопротивления для замера гидродинамических давлений в слое. Электрод и датчик соединены с токосъемником 19 н с электроизмерит-ельной аппаратурой. SatMep толщины масляного слоя проивводится известным емкостным методом. Замер гидродинамических, давлений в елс-е,основан на принципе определения .аавления жидкости нутем измерения сопротивления катушки .манганичсдаого провода, опущенной в эту жидкость.
Узел 20, устанавливаемый на стенде во время исследований маляното слоя, представляет собой гайку 21 и винт 22, который может оворачиваться вручную, вызывая перемещение гайки и связанного с
ней Взла. Вращение вала от элскт,.ате,-1я и одной-ременнис его перемещение вдоль оси вращения призолиг к тому, что электрод и датчик перемещаются вдоль оси испытуемого подшипника, от одного торца к другому, описывая винтовую и непрерывно замеряя пара-метры масляного С.ЧОЯ во всех точках подщип рика. Температура лшсляяого слоя И13Меряется термопарами, заделанными в тело вту,тки. Конструкция стенда позволяет, путем перестанов ки корпусов опор, производить Испытания подщил:нико1в, расположенных на консоли.
Для Исслеяований иодшипников, работающих в ус/юзиях комбиеирОВанИой нагрузки (радиальной и oiceeofi), производится замена подущки 2 (фиг. 1). Радиальная нагрузка создается при помощи штока 3 гидравлического домкрата, а осезая-посредством дополнительного домкрата (на че1)теже не -изображен), предста вляющего с-обой ци/к.гндр, соединенный с подушкой. Между цилиндром и расположенным в нем по|):пнем, закрепляемым на правом конце вал.а 5. имеется достаточный зазор, гарантирующий возможность свободного зращения поршня. Посредством гибкого шланга масло поступает i5 цилиндр дополнительного домкрата и дав-ит на поршень, создавая осевую нагрузку, которая восприиИмается буртом, находящимся иа валу. В связи с тем, что существует некоторый расход масла через зазор между по 1шнем и цилиндром, постоянство давлен.ия масла в ци.пиидре поддерЖИвается специачГ Ьным клапаном.
Испытания подшипников при по15ЫП1епных температурах производятся путем установки испытуемого подпгипиика л специальную подушку. В этой подушке расположен нагрсзате.тьиый а.темент в виде обмотки провода ВЫСОКОГО соП|)отивленпя, 1-гзо;1Ированной теплоупориой изоляцией. По проводу протекает ток, ве.чичпиа Которого регулируется реостатом. Обмотка нагревает корпус и подщипвик до необходимой температуры, которая опреде.1яется Прп иомотпи термопар, заде.паНных В те.то подунки.
Испытания подшипников па скоро пях сзыше 11 .ilceK. производятся при настройке стенда (фит. 5). К трубе 8 прикренлен повь1шаюп1ий редуктор 25, соединенный через .муфту 24 с ба.тансирным двигателем //. ГТосредствОМ другой муфты .25 вращение передается на испытываемым вал 26. Такая конст-рукция позволяет испытывать подптиники при ок пжной скорости от 11,5 до 115л/,/гй/х. МоМент трсиия замеряется так же, как в предыдущих случаях испытаний. В тех случаях, когда необходимо производить испытаНИя при переменных нагрузках, испо,тьзуются iiporpaviMHbie устройства (па чертеже ire изображены, .мые па стенде. С)дно из них представляет собой мехапизм. i,5 котором при помощи электромотора и соответстаующих зубчатых передач осу нествляется постепенное сжатие Пружииы к; апапа, вк.Гюченпого v, маслопровод, питающий гидравлический домкрат нагру1жения nonnj-nnnnKa. Клапап поддерживает определенное давле тие .масла в цил-индре домкрата, н за;висим0сти от сжатия пружИны.
1 locTenennoe сжатие пружины 1 Ь зы1вает и.таВное возрастание (уменьщепие) па подшипник. Скорость изменения нагрузки на подишпник устаиач.гивается подбором омепиых шестереп и может изменяться 43 птирок1гх пределах. Второе прог)аммиое устройство с. для создания цикличной нагрузки (например, для имитации нагрузки на подЩИПники прокатного стана). Опо представляет собой золотниковый электрОМаГнитиый к.мапан, который УСтаНов.чен па мае;|опроводе. питающем гидравг1ический до.мкрат наг1)ужеиия. Вк.чючение клапапа осуществляется элект рическим током. При 1М.1ЮченИИ давление мас.ча в ци..тиидре гидрагз.тического домкрата ;) зоз)астает и подде-тж пается
f 128187-- 4 -
на устаио в; с.и1юм уровие, пока ток проходит. через обмотку а;1ектро 1с1Гннта клапана. После выключения тока давление масла падает до ну.чя; соответственно падает до ну.тя и нагрузка на ГЮДШИГПРИК (иМИтируется, НстрИмер, ХО.юстой ход нрокатниго стаиа). Включение и 1зыключение клапана определенные прСМежуткИ Времеми пруияруодится а-нтоматич-ескн, нрн намощи обыч1р 0Го Командного элсктрогрнбора.
Таким об|), Коиструк-ция стенда н)едусматркзает всзможность проведения основных ;идо1з нсследовапий подшилников скольж-ен ия, подшипников качения, vii.ioiHeHwii поднгипников, а аитифрикПИС-нных магерна.л«н.
П р е д м е т п з о б з е т е я и я
1.Стенд испытания подш:ипников при -радиальной, осевой и комбини)о,ва нной нагрузках, -в котором применены лидра.влические доМкраты нагруження, ба.тат1СИровочный ДВПгатель, датчики давления и толщины мас,Гяног:о слоя, нагревательное устройство и контрольно-измернтельная регистрирующ;ая аппаратура, о т ли ч а ю щ,-и и с я тем, что, с целью непрерывного опреде.ленпя гидродинамИЧбского да вления и ТОЛ1ДННЫ масляного слоя в любой точке ПОдшинкпка, вал стенда с станоБленНымл в нем указанными датчиками выполнен под-вижпым вдоль оси вращения.
2.Стенд поп. 1, о т л и ч а ю щи к С5 тем, что, с целью плавного патруженИ1Я подшиГ1НИ1ка С заданной скоростью и создания циклической нагрузки, он снабжен двумя программнымн устройствамн, одно из которых представляет собой передаточный механизм для управления пружиной клапана гидравлического домкрата, а другое - золотниковый э;1ектромагн1итиый кланан маслопровода того Же гидравлического домкрата.
