Прибор для определения статического и кинетического момента трения подшипника Советский патент 1987 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в машиностроении при проведении испытаний и исследований подшипников качения и скольжения.

Целью изобретения является повышение точности измерения момента трения за счет изменения предела измерения и исключения трения промежуточных элементов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит основание 1 , стойку 2, поворачивающийся относи- тельно стойки корпус 3 с вмонтированным в него валом 4 с гнездом 5, предназначенным для размещения в нем подшипника 6, привод 7, передающий вращение на вал 4 через привод вращения вала с передаточным механизмом в вид ведущего элемента 8, ведомого элемента 9, смонтированного на валу 4 и ремня 10, грузы 11, размещенные на наружном кольце 12 подшипника 6, за- крепленный на грузе 11 диск 13 с радиальными прорезями по периметру, охйаченный скобой 14 установленного против прорезей фотодатчика 15, содержащего осветительную лампочку и фотодиод (не показан), электромагнитный тормоз 16, между полюсами которого размещен диск 13, закрепленный на валу 4 дополнительным диском 17 с радиальными прорезями по пери- метру, охваченный скобой 18 расположенного против прорезей дополнительного фотодатчика 19, содержащего осветительную лампочку и фотодиод, диск 17 закреплен на нижнем торце не- домого элемента 9, причем диски выполнены из немагнитного материала.

На передней панели основания 1 расположены тумблер 20 включения прибора Сеть, сигнальная лампоч- ка 21, тумблер 22 включения электромагнитного тормоза Вкл. тормоза, ручка 23 регулятора тока электромагнитного тормоза Ток тормоза, тумблер 24 включения электродвигателя Вкл. двигателя, ручка 2.5 регулятора числа оборотов электродвигателя Регулировка скорости, тумблер 26 переключения фотодатчиков скорости вращения Oj-tOj, микроамперметр 27 измеряющий скорости вращения дисков 13 и 17 Скорость, микроамперметр 28, измеряющий ток в обмотке -электромагнитного тормоза Ток тормоза, клеммы 29 для подключения частотомера.

Устройство работает следующим образом.

Включается тумблер 20 Сеть и тумблер 24 Вкл. двигателя, ручкой 25 Регулировка скорости выставляется необходимая скорость вращения вала привода 7. При этом по показаниям микроамперметра 27 Скорость определяется скорость вращения вала 4 и момент достижения скорости вращения наборного груза 11 после разгона..

Скорости вращения вала 4, чему соответствует равенство показаний микроамперметра 27 Скорость при переключении тумблера 26 oD,-сэ, включается тумблер 22 Вкл. тормоза и ручкой 23 Ток тормоза устанавливается минимальная величина тока в обмотке электромагнитного тормоза 16 контролируемая по показаниям микро- амперметра 28 Ток тормоза, соответствующая появлению отставания скорости вращения наборного груза 11 от скорости вращения вала 4. В дальнейшем определяется зависимость скорости вращения наборного груза 1 1 от. величины тока в обмотке электромагнитного тормоза 16 при постоянном значении скорости вращения вала 4.

Расчет величин моментов трения в исследуемом: подшипнике производится по формуле:

,w|

м

р о,-а)2

где I - ток в обмотке электромагнитного тормоза 16;

К - постоянный коэффициент электромагнитного тормоза 16; W,- угловая скорость вращения

вала 4;

угловая скорость вращения наборного груза 11,

Таким образом, подстановка в формулу значения тока в обмотке электромагнитного тормоза 16, соответствующего появлению разности в скоростях вращения наборного груза 11 и вала 4, а также значения скорости вращения наборного груза 11 в этот момент, позволяет определить статический момент трения в исследуемом подшипнике 6. Величина кинетического момента трения определяется путем подстановки в расчетную формулу соответствующих значений угловых скороетей вращения и тока в обмотке электромагнитного тормоза 16. Изменение соотношения радиальной и осевой нагрузок на исследуемый подшипник 6 осуществляется наклоном оси вращения 5 вала 4 при повороте корпуса 3 вокруг горизонтальной оси в вертикальной плоскости.

Принцип действия электромагнитного тормоза 16 дпя индикации момента тре-Ю нйя подшипника основан на взаимодействии вихревых токов, возникающих при вращении в немагнитном диске, охваченном полюсами электромагнитного тормоза 16, с магнитным полем послед- него.

Принцип действия фотодатчика скорости вращения основан на воздействии импульсов света от осветительной лампочки через прорези в диске 13 или 17 при его вращении на фотодиод, в дальнейшем преобразуемь1х в электростатические импульсы с помощью уси- лителя-ограничителя и ждущего мультипропорциональка произведению измеряе мой частоты вращения дисков 13 и 17 на величину емкости, а частота враще ния пропорциональна скорости вращени дисков.

Формула изобретения

Прибор для определения статическо го и кинетического момента трения по шипника, содержащий корпус, установленный в нем с возможностью вращения вал с гнездом, предназначенным дпя размещения в нем подшипника, привод вращения вала, грузы, размещаемые на наружном кольце подшипника, зат полненный на грузе диск с прорезями и установленный против них фотодатчик и средства регистрации момента трения, отличающийся тем что, с целью повьш1ения точности, он снабжен электромагнитным тормозом, между полюсами которого размещен дис закрепленным на валу дополнительным

вибратора (не показаны). Сформирован- диском с прорезями и расположенным ные импульсы заряжают емкость, частьпротив них дополнительным фотодатчи- зарядного тока протекает через микро-ком, а диски выполнены из немагнит- амперметр 27. Величина этого токаного материала.

Редактор А.Лежнина Заказ 377/46

Составитель А.Швыркова

Техред М.Ходанич Корректор О.Луговая

Тираж 777 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

пропорциональка произведению измеряемой частоты вращения дисков 13 и 17 на величину емкости, а частота вращения пропорциональна скорости вращения дисков.

Формула изобретения

Прибор для определения статического и кинетического момента трения подшипника, содержащий корпус, установленный в нем с возможностью вращения вал с гнездом, предназначенным дпя размещения в нем подшипника, привод вращения вала, грузы, размещаемые на наружном кольце подшипника, зат полненный на грузе диск с прорезями и установленный против них фотодатчик и средства регистрации момента трения, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, он снабжен электромагнитным тормозом, между полюсами которого размещен диск закрепленным на валу дополнительным

диском с прорезями и расположенным против них дополнительным фотодатчи- ком, а диски выполнены из немагнит- ного материала.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в машиностроении при проведении испытаний и исследований подшипников качения и скольжения. Целью изобретения является повышение точ21 У 29 29 2S ности измерения за счет изменения предела измерений и исключения трения промежуточных элементов. Исследуемый подшипник 6 размещают в гнезде 5 на валу 4, соединенном через элементы 8, 9, 10 с приводом 7, нагружают с помощью грузов 11, смонтированных на наружном кольце подшипника 6. На грузах 11 закреплён диск 13 с прорезями, по обе стороны от которых размещены элементы фотодатчика 15 скорости вращения и элект ромагнитный тормоз 16, а на валу 4 закреплен диск 17 с прорезями и взаи модействующий с ним фотодатчик 19. Задают вращение валу 4, снимают показания с датчиков 15 и 19 и электро магнитного тормоза 16, по ним по рас четным формулам определяют статический и кинематический момент трения подшипника 6. 1 ил. К 5 /i/lSflf 19 - S (Л V 2U 25 22 23