Стенд для контроля радиально-упорных подшипников Советский патент 1987 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для вибрационной диагностики подшипников качения, и может быть использовано в подшипниковом производстве.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей стенда за счет испытания подшипников качени на воздействие двухсторонней статической осевой нагрузки и упрощение конструкции путем исключения специального узла осевого нагружения

На фиг. 1 представлен вибростенд, общий вид с продольным разрезом ротора, а также с поперечным сечением диска центробежной турбины, пример исполнения; на фиг. 2 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 3 - зависимость осевых статических нагрузок Р, являющихся функциями модуля разности, давлений воздуха р, и р,, соответственно в левой и правой ветвях пневмосистем от частоты вращения ротора п.

Стенд для контроля радиально-упор ных подшипников качения представляет собой платформу 1 на равночастотных амортизаторах, содержащую стаканы 2 для установки испытываемых подшипников качения, на которые устанавли1

Бается разъемный пневмоприводящиися ротор в виде двух полых соосных валов 3, соединенных фланцами и имеющих осевые каналы а . Между фланцами жестко закреплены сплошной центральный диск 4 и два симметричных ему диска центробежных турбин 5.

Полые валы 3 с торцов ротора имеют подвижные соединения с трубопроводами (например, металлическими рукавами) 6 и 7, связанными с пневмосис- темой 8. Фланцы полых валов 3 являются несуцц ми и направляющими элементами, а также используются как плоскости коррекции при динамической балансировке ротора или для установки неуравновешенных масс при создании в роторе искусственного дисбаланса. Информационно-измерительная система 9, содержащая стандартизованные первичные и вторичные контрольно-измерительные преобразователи и согласующие устройства, обеспечивает диагностику систем функционирования стен-- да и вибродиагностику подшипниковых опор 2.

Стенд для контроля радиапьно-упор- ных подшипников качения работает следующим образом.

10

15

20

--

558902

Испытуе мые подшипники качения монтируются на роторе 3 и в стаканах 2.

Сжатый воздух от пневмосистемы 8 подается по трубопроводам,6 и 7 к по- лы1у1 валам 3 с торцов -ротора, проходит в осевые каналы Q полых валов 3 и далее к расположенным тангенциально оси вращения ротора спиральным сопловым каналам b дисков центробежных турбин 5. Реактивные силы потока сжатого воздуха, вытекающего под давлением через каналы Ь, создают крутящий момент, приводящий ротор с заполняющим его полости воздухом во вращение. Сила давления воздуха, прошедшего в осевой канал а полого вала 3 с левой ветви 6 пневмосистемы В, передается сплошному центральному диску 4, перекрывающему проходные сечения полых соосных валов 3. Этот же сплошной центральный диск 4 воспринимает силу противодавления воздуха, подаваемого в осевой канал а полого вала 3 с правой ветви 7 пневмосистемы 8. Осевая статическая нагрузка создается за счет разности сил давления воздуха у сплошного центрального диска 4, перекрывающего проходные сечения полых соосных валов 3, Направление и величина осевой статической нагрузки регулируются давлением воздуха в левой 6 и правой 7 ветвях пневмосистемы 8, причем диапазон осевых статических нагрузок определяется максимальным давлением пневмосистемы 8. Осевые статические . нагрузки на испытуемые подшипники качения передаются через внутренние кольца, что приближает условия нагру- жения испытуемых подшипников качения к эксплуатационным условиям работы большинства радиально-упорных подшипников качения о

Стенд допускает реверс вращения ротора, если центробежные турбины 5 установлены таким образом, что их спиральные каналы направлены навстречу друг другу.

25

30

35

40

45

Направление и величина осевой статической нагрузки создаются и регулируются при такой сборке ротора аналогичным способом. Реактивные силы потоков сжатого воздуха, вытекающего под давлением через каналы b левого и правого дисков турбин 5, создают противоположно направленные крутящие моменты.

Возможные диапазоны осевьк статических нагрузок Р и рабочих частот вращения ротора п, реализуемые в вибростенде для контроля радиально-упор НБгх подшипников качения, показаны на фиг, 3. . .

Замкнутая область ОАВСО фиг. 3 является областью функционирования стенда при такой сборке ротора, когд спиральные канала b одинаково ориентированы в дисках центробежных бин 5 (вариант I).

При сборке ротора, когда спиральные каналы b противоположно ориенти- рованы в дисках турбин 5 (вариант II) эпюра Р-п (фиг. 3) представляется соответственно прямыми ОА, АО, ОС и СО.

Любое из указанных сочетаний р, и Р при сборке ротора по варианту I приводит к однонаправленному вращению ротора, а при сборке ротора по варианту II - к реверсивному вращению ротора, т.е. обеспечивает враще- ние ротора в прямом и обратном направлениях.

При сборках ротора как по варианту I, так и по варианту II одна и та же величина осевой статической на- грузки, направленной слева направо (справа налево), может быть получена различной комбинацией давлений р, и р . Последнее обстоятельство в сборке ротора по варианту I также обеспечивает различную рабочую частоту вращения ротора п (например, характерные точки Р , п,, п,(. на фиг. 3), что имеет значение при испытаниях различных по быстроходности подшипников качения.

Испытания радиально-упорных подшипников качения в предлагаемом

5

0 5

о

0

стенде можно проводить при прогрессивно возрастающей с частотой вращения ротора нагрузке (например, прямые ОА и ОС эпюры р-п на фиг. 2). Метод испытаний подшипников качения, например, на долговечность при прогрессивно возрастающей нагрузке уменьшает как коэффициент рассеивания до 1,5-2,0 по сравнению с коэффициентом рассеивания 20-50 при обычных стендовых методах испытаний, так и объем и общую стоимость испытаний. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности стенда за счет испытания подшипников качения на воздействие двусторонней статической осевой нагрузки или при прогрессивно возрастающей осевой нагрузке, а также упростить конструкцию стенда за счет исключения специального узла осевого нагружения.

Формула изобретения

Стенд для контроля радиально- упорных подшипников качения, содержащий корпус, ротор для установки испытуемых подшипников, приводимый во вращение сжатым воздухом, осевой на- гружатель и информационно-измерительную систему, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции стенда, ротор выполнен в виде двух полых валов с фланцами на концах, обращенных друг к другу, между которыми размещены две центробежные турбины, а осевой нагружатель выполнен в виде диска, размещенного между центробежными турбинами, при этом внешние концы полых валов через подвижные соединения связаны с трубопроводами пневмосистемы.

1355890

Б-Б

Фиг. 2

Изобретение относится к стендам для диагностики радиально-упор- ных подшипников качения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет испытания подшипников на воздействие двухсторонней осевой нагрузки и упрощение конструкции путем исключения специального узла осевого нагружения. Стенд содержит корпус 1, ротор 3 для установки испытуемых подшипников 2, выполненный в виде двух пустотелых валов с фланцами, между которыми установлены две центробежные турбины 5, выполненные дисков с центральным отверстием. Между дисками турбин 5 размещен сплошной диск 4 осевого на- гружателя. Внешние концы полых валов 3 через подвижные соединения связаны с трубопроводами пневмосистемы. При подаче воздуха в полые валы 3 они приводятся во вращение посредством центробежных турбин 5. Варьируя величины давления воздуха, подаваемого в правый и левый валы, можно произвольно менять скорости вращения и осевую нагрузку на подшипники 2, которая определяется разностью давлений, действующих на сплошной диск. 4 осевого нагружателя. 3 ил. SS оо ел ел оо

wc

,

фиеЗ

Составитель Т.Хромова Редактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 5787/38 Тираж 776Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

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

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