Устройство для измерения момента сил трения в подшипниках Советский патент 1988 года по МПК G01M13/04 

(89) CS 218767 (48) 09.11.82

(21)7771909/25-27

(22)06.07.81

(31)PV 5021-80

(32)16.07.80

(33)CS

(46) 07.04.88. Бкш. № 13

(71)Научно-исследовательский институт подшипников качени я, организация концерна ЗВЛ (CS)

(72)Ратгуски Иржи (CS)

(53)621.822.9(088.8)

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА СИЛ ТРЕНИЯ В ПОДШИПНИКАХ

(57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для измерения момента сил трения в подшипниках. Цель изобретения - повышение точности измерения момента сип трения. Устройство содержит поворотно расположенный и неподвижный в осевом направлении

шпиндель. Один конец шпинделя присоединен к механизму для обеспечения вращательного движения, а противоположный конец снабжен оправкой для монтажа исйытьгоаемого подшипника. Наружное кольцо этого подшипника размещено во втулке, соединенной с динамометром. Втулка расположена подвижно и поворотно в осевом направлении. В процессе испытания втулку с плечом увлекают в направлении вращения трением, возникающим при вращении в рабочих поверхностях испытываемого подшипника или в поверхностях трения уплотнения. Изменения положения втулки снимаются при помощи датчика. Сигнал подводится к индикаторному прибору. ;Форма сигнала может регистрироваться записывающим прибором. В процессе измерения в устройстве исключено искажение, вызванное деформацией и вибрацией системы при вращении. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

S

(Л

00.

00. (35 00 СП

со

Изобретение относится к машиностI оенинз и может быть использовано в устройствах для измерения момента сил трения в подшипниках. Известно устройство для измерения Йомента сил трения в подшипниках, со- ;|;ержащее шпиндель для монтажа испыту- мого подшипника и втулку для разме- цения в ней наружного кольца испыту- гмого подшипника, установленную поворотно с помощью расположенного на стойке, смонтированной на основании, опорного подшипника, выполненного с

посадочной частью, соосно размещенной и связанной с втулкой, соединенной с измерительным средством (авторское свидетельство СССР № 666457, кл. G 01 М 13/04, 1979).

15

Измерительное средство может быт смонтировано на основании с возможн стью осевого перемещения и снабжено элементом для арретирования положения ,

Стойка может быть установлена с

Известное устройство не обеспечива-20 возможностью перемещения вдоль оси

втулки и снабжена элементом для арр тирования положения.

ет высокой точности измерения момента трения подшипников за счет наличия различных видов погрешностей.

Цель изобретения - повышение точности измерения момента сил трения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения момента сил трения в подшипниках, содержащее шпиндель для монтажа испытуемого подшипника и втулку для размещения в ней наружного кольца испытуемого подшипника, установленную поворотно с помощью расположенного на стойке, смонтированной на основании, опорного

втулки и снабжена элементом для арре тирования положения.

Посадочная часть может быть смонтирована в стойке неповоротно.

25 На фиг. 1 показано уст эойство для определения момента сил трения в под шипниках; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения.

Устройство (фиг: 1) для определе30 ния момента сил трения состоит из вр щающегося шпинделя 2, который на одном конце снабжен шкивом 16, при помощи которого устройство присоединен к приводному механизму для обеспечен

подшипника, выполненного с посадочной 35 вращательного движения (не показан).

На противоположном конце шпинделя 2 коаксиально расположена оправка 3 с коническим хвостовиком, закрепленным винтом в шпинделе. Выступающий конец оправки 3 снабжен упорным бортом и цилиндрической посадочной поверхностью, на которой своим внутренним кольцом запрессован испытуемый подшипник 1, в данном случае радиальный

частью, соосно размещенной и связанной с втулкой, соединенной с измерительным средством, снабжено вспомогательным подшипником, смонтированным внутренним кольцом на внешней или внутренней цилиндрической поверхности поСадоч нЬй части и наружным во втулке, установленной подвижно в осевом направлении.

Кроме того, посадочная часть опор-дд подшипник шариковый однорядный с уп50

кого подшипника может быть жестко соединена со вспомогательным подшипником, а втулка установлена подвижно относительно наружного или внутреннего кольца вспомогательного подшипника.

Втулка может быть жестко соединена со вспомогательным подшипником с возможностью его аксиального перемещения по внутренней или внешней цилиндрической поверхности посадочной части.

Втулка может быть жестко соединена с на.ружным или внутренним кольцом вспомогательного подшипника, а посадочная часть жестко соединена с внутлотнениями. Наружное кольцо испытуемого подшипника 1 запрессовано в полости 4 втулки 5. Втулка 5 расположена поворотно на вспомогательном подшипнике 7, размеры которого значитель но меньше, чем размеры испытуемого подшипника 1. Вспомогательным подшипником 7 в данном случае служит радиальный подшипник шариковый однорядный, который своим нар Ь жным кольцом расположен подвижно в осевом направлении в посадочном месте втулки 5, вьтолненном в данном случае в виде ОТР -ГТИЯ 6. Внутреннее Кольцо вспоQ

5

ренним или наружным кольцом вспомогательного подшипника.

Вспомогательный подшипник может быть выполнен в виде разъемного радиального подшипника качения или скольжения.

Посадочная часть аксиально подвижна относительно втулки.

Посадочная часть может быть выполнена с реверсивным приводным механизмом для обеспечения вращательного движения .t

Измерительное средство может быть смонтировано на основании с возможностью осевого перемещения и снабжено элементом для арретирования положения ,

Стойка может быть установлена с

возможностью перемещения вдоль оси

втулки и снабжена элементом для арретирования положения.

Посадочная часть может быть смонтирована в стойке неповоротно.

На фиг. 1 показано уст эойство для определения момента сил трения в подшипниках; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения.

Устройство (фиг: 1) для определения момента сил трения состоит из вращающегося шпинделя 2, который на одном конце снабжен шкивом 16, при помощи которого устройство присоединено к приводному механизму для обеспечения

вращательного движения (не показан).

На противоположном конце шпинделя 2 коаксиально расположена оправка 3 с коническим хвостовиком, закрепленным винтом в шпинделе. Выступающий конец оправки 3 снабжен упорным бортом и цилиндрической посадочной поверхностью, на которой своим внутренним кольцом запрессован испытуемый подшипник 1, в данном случае радиальный

подшипник шариковый однорядный с уп

лотнениями. Наружное кольцо испытуемого подшипника 1 запрессовано в полости 4 втулки 5. Втулка 5 расположена поворотно на вспомогательном подшипнике 7, размеры которого значительно меньше, чем размеры испытуемого подшипника 1. Вспомогательным подшипником 7 в данном случае служит радиальный подшипник шариковый однорядный, который своим нар Ь жным кольцом расположен подвижно в осевом направлении в посадочном месте втулки 5, вьтолненном в данном случае в виде ОТР -ГТИЯ 6. Внутреннее Кольцо вспомогательного подшипника 7 смонтировано на внешней цилиндрической поверности посадочной части 8. В другом исполнении посадочное место втулки 5 может быть выполнено в виде цапфы, а посадочная часть 8 - с внутренней цилиндрической поверхностью (не показано) . Внутреннее кольцо вспомогательного подшипника 7 может быть смонтировано на цапфе, а наружное кольцо вспомогательного подшипника 7 размещено во внутренней цилиндрической поверхности посадочной части 8, Посадочная часть 8 прикреплена винтами на стойке 11, подвижной вдол оси втулки 5. Положение стойки И фиксировано при помощи элемента 17, напримар винта, к основанию 18. К втулке 5, кроме того, прикреплено плечо 13. Один конец данного плеча

13соприкасается с упругим элементом

14в виде плоской пружины, а противоположный конец соприкасается с датчиком 15, который вместе с упругим элементом 14 образует динамометр.

Устройство на фиг. 2 отличается от описанного тем, что плечо 13 одним концом соприкасается с упругим элементом 14 и датчиком 15. Вспомогательным подшипником 7 в данном случае служит подшипник роликовый с короткими цилиндрическими роликами одноряд-. ный радиальный с безбортовым внутренним кольцом, которьй позволяет изменить положение колец в осевом направлении ввиду того, что его можно разнимать. Наружное кольцо этого подшипника запрессовано в посадочном месте втулки 5, созданном в данном случае в виде отверстия 6, внутреннее кольцо - на внешней цилиндрической поверхнос- ти посадочной части 8. Посадочная часть 8 расположена поворотно в опорных подшипниках 9 вспомогательной баб ки 10, которая в осевом направлении в стойке 11 подвижна и положение которой фиксировано при помощи аррети- рующего элемента 19, например винта. Посадочная часть 8 со стороны другого торца снабжена шкивом t2 для соединения с реверсивным приводным механизмом для обеспечения вращательного движения .

В процессе испытания на описанных устройствах втулку 5 с плечом 13 увле кают в направлении вращения трением, возникающим при вращении в рабочих поверхностях испытуемого подшипника

JQjr 2о

25

о .c

35

0

1 или в поверхностях трения уплотнения. Изменения положения втулки 5 снимаются при помощи датчика 15. Сигнал подводится к индикаторному прибору или же -форма сигнала регистрируется записывающим прибором. В процессе измерения на устройстве в соответствии с фиг. 1 исключено искажение, вызванное вследствие деформаций и вибраций системы при вращении, велич ина измеренного момента сил трения, про- } порциональная величине поворота втулки 5, лишь незначительно уменьшена на ве- личитгу трения в вспомогательном под- шипггике 7. Однако для значительного большинства испытуемых подшипников указанной мелкой неточностью в сущности можно пренебречь. Но в устройстве в соответствии с фиг. 2 даже упомянутая неточность измерения устранена, так как трение в вспомогательном подшипнике 7 исключается измерением в условиях переменного медленного поворачивания посадочной части 8 в одном и втором направлениях и, следовательно, также внутреннего кольца вспомогательного подшипника 7, когда из двух измеренных таким образом величин вычислена средняя величина. В целях распшрения возможности применения оправка 3 и втулка 5 изготавливаются такими, что их можно заменять, в результате чего возможно испытывать широкий диапазон размеров до максимального диаметра, ограниченного размером плеча t3. Устройство можно применить также для других испытаний, например для испытаний на утечку пластической смазки из подшипников с уплотнениями.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения момента сил трения в подшипниках, содержащее шпиндель для монтажа испытуемого подшипника и втулку для размещения в ней наружного кольца испытуемого подшипника, установленную поворотно с помощью расположенного на стойке, смонтированной на основании, опорного подшипника, выполненного с посадочной частью, соосно размещенной и связанной с втулкой, соединенной с измерительным средством, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вспомогательным подшипником смонтиi9 i1 8