Устройство для контроля пары трения Советский патент 1987 года по МПК G01N3/58 

Изобретение относится к средствам контроля и диагностики ПОДВРШНЫХ сопряжений машин в процессе их эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точности за счет учета температурных границ контролируемых температурных интервалов пары трения.

На фиг.1 показано устройство, установленное в контролируемую пару :Трения, разрез; на фиг.2 - фрагмент вставки толкателя.

Устройство для контроля износа пары трения содержит диэлектрический корпус 15 выполненный в виде стака- на. Корпус 1 установлен в изнашиваемую деталь 2 либо в сопряженную с ней деталь 3. В днище стакана установлены электрические контакты 4 и 5 связанные с системой 6 сигнализации В электрическую цепь контактов включен источник 7 электрического тока. Б корпусе 1 размещен толкатель 8, закрепленный в изнашиваемой детали 2 на расстоянии от изнашивающей детали 9, равном величине максимально допустимого износа. Толкатель 8 снабжен вставкой 10, выполненный в виде диэлектрического капилляра 11, заполненного контактирующим сплавом 12 ,скачкообразно уменьшающим свой объем при плавлении. Температура плавления контактирующего сплава 12 равна контролируемой температуре пары трения. Контактируюпщй металл подключен к дополнительной системе 13 сигнализации учета температурного параметра через контакты 4 и 14,

Вставка толкателя может быть выполнена в виде цвук или нескольких диэлектрических капилляров, заполненных сплавами с температурами плавления, равными температуре границ контролируемых интервалов и подключенных к независимым друг от друга системам сигнализации (не показано). Диэлектрический капилляр 11 может быть выполнен из стекла. Б качестве контактирующего сплава 12 может быть использован висмут или висмутовые припои. У висмута, например, уменьшение объема при его плавлении составляет 3,35%, а температура его плавления - .

Температура плавления висмутовых припоев составляет 26-167 С.В качестве вставки 10 может быть использован микропровод из указанного металла

0

5

20

25

30

35

40

45

50

55

(припоев) в стеклянной изоляции (пример такого выполнения показан на фиг.1 и 2). Микропровод распаян на контакты 4 и 14. Толщина стеклянной изоляции зависит от внутреннего диаметра, диэлектрического капилляра,так как их размеры выполняют приблизительно равными, и составляет от 2,5 мкм до 0,25 мм. Такая толщина стеклянной изоляции практически не увеличивает инерционность срабатывания системы 13 сигнализации при достижении температуры изнашиваемой детали 2 конт-. ролируемой температуры, В качестве материала толкателя может быть ис- ,пользован припой с температурой плавления, превышающей контролируемую.

Устройство работает следующим образом.

В процессе нормальной эксплуатации пары трения система 6 сигнализации обесточена, а система 13 сигнализации подключена к источнику 7 тока, причем в ее цепь включен контактируюш 1Й металл (сплав) 12 вставки 10.

При нагреве изнашиваемой детали 2 до контролируемой температуры контактирующий (металл) сплав 12 в диэлектрическом капилляре 11 расплавляется и при этом скачкообразно уменьшает свой объем. Последнее приводит к разрыву контактирующего сплава 12 в диэлектрическом капилляре 11 и к обес- точиванию системы 13 сигнализации.

При охлаждении изнашиваемой детали 2 ниже контролируемой температуры контактирующий металл (сплав) крис- .таллизуется, образуя монолитный спай. При этом цепь подключения системы 13 сигнализации к источнику 7 тока восстанавливается.

При выполнении вставки в виде нескольких диэлектрических капилляров, заполненных сплавами, подключенными к независимым друг от друга системам сигнализации (аналогично подключению диэлектрического контролирующего сплава 12 в диэлектрическом капилляре 11 к системе 13 сигнализаид1и) и имею- температуры плавления, равные температурам границ контролируемых температурных интервалов, каждая из систем сигнализации работает аналогично системе 13 сигнализации.

При этом при повьпдении температуры изнашиваемой детали 2 последовательно отключаются системы сигнализации, в цепи которых температура

плавления сплавов меньше или равна достигнутой температуры детали 2.

При достижении износа детали 2 максимально допустимого значения b нарушается связь между деталью 2 и толкателем 8. Толкатель 8 опускается на электрические контакты 4 и 5, замыкая их. При этом включается система 6 сигнализации.

Для надежной работы вставки длина диэлектрического капилляра должна

быть

з1

где d - его внутренний

диаметр, К - коэффициент уменьшения объема контактирующего металла при плавлении.

При К 3-3,3%

1 (10-1 l)d.

При выполнении вставки в виде микропровода с d 0,05-0,1 мм 1 91,1 мм.

Для еще большей миниатюризации контакт 4 может быть выполнен гибким и подключенным к толкателю 8.

При достижении деталью 2 износаS толкатель 8 опускается на контакт 5, замыкая при этом цепь системы 6 сигнализации.

При достижении в паре трения температуры, равной температуре плавления металла (сплава), размещенного в диэлектрическом капилляре, указанный металл (сплав) расплавляется и при этом скачкообразно уменьшает свой объем на (3-3,3%). Так как диэлектрический капилляр не смачивается расплавленным металлом, то металл под

действием сил поверхностного натяже- 40соответствующей температуре, возникания стягивается, разрывая электричес-ющей при работе в паре трения, и соекую цепь системы сигнализации, в ко-динена с системой сигнализации учета

торую он включен.температурного параметра.

0

При понижении температуры ниже температуры плавления металла (сплава) электрическая цепь восстанавливается, благодаря образованию им в капилляре спая монолитной структуры.

Предложенное выполнение устройства позволяет определить предельно допустимую температуру пары трения путем заполнения диэлектрического капилляра металлом с температурой плавления, равной контролируемой.При этом отпадает необходимость в магни- тоуправляемых контактах.

Выполнением двух или нескольких капилляров с металлами (сплавами), температуры плавления которых равны температурам границ контролируемых температурных интервалов, достигается повышение точности учета температурного параметра износа пэры трения.

0

Формула изобрет.ения

Устройство для контроля пары трения, содержащее корпус, выполненный в виде стакана, изолированные электрические контакты, закрепленные в днище стакана, толкатель со вставкой,

устанавливаемый в одну из деталей пары трения, и систему сигнализации учета температурного параметра, о т- личающееся тем, что, с цеью повьшения точности, вставка выполнена по крайней мере в виде одного диэлектрического капилляра, заполненного сплавом, скачкообразно уменьшающим свой объем при плавлении,температура плавления которого выбрана

фс/г.1

Изобретение относится к средствам контроля и диагностики подвижных сопряжений машин в процессе их эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности за счет учета температурных границ контролируемых температурных интервалов пары трения. При выполнении вставки в виде нескольких диэлектрических капилляров, заполненных сплавами, подключенных к независимым друг от друга системам сигнализации и имеющих температуры плавления сипавов, равные температурам границ контролируемых температурных интервалов, и при нагреве изнашиваемой детали до контролируемой температуры сплав в диэлектрических капиллярах расплавляется и при этом скачкообразно уменьшает свой объем, что приводит к разрыву сплава в капиллярах и к :обесточиванию системы сигнализации. 2 ил. с € (Л с ю 00 со О5

Редактор М.Келемеш

Составитель О.Губерниева

Техред В-КадарКорректор И.Муска

Заказ 7430/40Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб,, д, 4/5

-- -- - -- ----- - „

1

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4

фиг. 2