Стенд для испытания подшипников качения Советский патент 1989 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть Преимущественно использовано для испытаний подшипников качения.

Цель изобретения - повышение достоверности испытаний.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого стенда; на фиг. 2 - схема тормозного устройства Смонтированного на приводном валу и станине.

На станине 1 установлен стакан 2, $ который входит один конец приводного вала 3, несущего испытываемые 4 и технологические 5 подшипники. Со стаканом 2 жестко связан исполнительный механизм 6, работающий вместе с согласующим и следящим устройствами, источником 7 гидравлического давления и блоком 8 про- раммного управления. Блок 9 контроля предназначен для выполнения функции обратной связи между исполнительным механизмом 6 и блоком 8 программного управления. Описанная Система служит для силового нагру- сения испытываемых 4 и технологических 5 подшипников в осевом Ftt и радиальном Fp направлениях (система осевого направления аналогичная радиальной и на чертежах не показана) . Крутящий момент приводному валу 3 задает электродвигатель 10 через ременную передачу П, второй полувал 12, проходящий через Опору 13 и соединенный с валом 3 через муфту 14. Контроль за частотой ращения осуществляет контрольный блок 35, представляющий собой элек- Грический тахометр, связанный с блоком 8 программного управления. Тормозной момент на вал 12 накладывается при помощи подвижного якоря 16, Электрически взаимодействующего со стальным магнитопроводом 17 и катушкой 18 возбуждения. Якорь 16 выполнен в виде пропеллера и жестко связан с валом 12. Магнитопровод 17 Охватывает подвижный якорь 16. Ка- тутка 18 намотана на магнитопровод I7 и через коммутирующий элемент 19 электрически связана с блоком 8 программного управления. Питание катушки 18 производится от сети переменного тока через многоступенчатый Трансформатор 20 и выпрямитель 21. Коммутирующий элемент 19 представляет собой многоканальный, дистанционно управляемый переключатель, который подает напряжение постоянного тока от трансформатора 20 и выпрямителя 21 на катушку 18. Команда поступает от блока 8 программного управления одновременно на связанный с ним коммутатор 19 и

трансформатор 20.

i

Стенд работает следующим образо м.

По команде блока 8 программного управления включается приводной электродвигатель 10. Через ременную передачу 11, муфту 14 и вал 12, установленный в опоре 13, крутящий момент передается приводному валу 3. Нагрузка на этот вал идет по цепи: блок 8 программного управления, источник 7 гидравлического давления,

0 исполнительный механизм 6 и стакан 2. При помощи вала 3 и стакана 2 происходит распределение нагрузки между испытываемым 4 и технологическим 5 подшипниками. Блок 8 задает радиаль-

5 ную нагрузку Fp по программе, которая реализуется через электрически управляемый клапан в исполнительном механизме 6. Правильность заданной нагрузки поддерживают согласующие и

0 следяющие устройства, а контролирует блок 9 контроля и при необходимости блок 8 программного управления выдает команду на поднастройку. Осевая нагрузка Fa задается аналогичным

с образом. При этом радиальная нагрузка раскладывается между четырьмя, а осевая между двумя крайними подшипниками. По такой схеме можно реализовать спектр эксплуатационQ ных нагрузок на подшипники. Изменение частоты вращения можно имитировать при помощи тормозящих импульсов. Для этого блок 8 программного управления выдает команду на вклю5 чение многоступенчатого трансформатора 20 с выпрямителем 21 и одновременно коммутирующему элементу 19 на подачу напряжения на катушку 18 возбуждения. Последняя создает в магнитопроводе 17 электромагнитное

0

5

поле, которое тормозит лопасти подвижного якоря 16. На валу 12 возникает тормозной момент тем больший, чем выше напряжение, подаваемое на катушку 18. Тела качения в подшипниках слабо притормаживаются перед входом в зону нагружения и более сильно при смене частоты вращения. Если притормаживание вести описанным способом с возможностью регулирования усилий, то этим можно имитировать изменение частоты вращения подшипника в процессе эксплуатации. Границы подаваемого напряжения можно менять в зависимости от типа испытуемых подшипников. Притормаживание вала 3 и одновременно внутреннего кольца подшипника 4 вызывает проскальзывание тел качения и перераспределение нагрузки на перемычке сепаратора. При этом действуют ударные нагрузки, которые растут по мере увеличения разности между средней угловой скоростью сепаратора и средней орбитальной угловой скоростью центров тел качения. Это определяется разностью квадратов, подаваемых на катушку импульсов напряжения. Одновременно задаются и переходные процессы (проскальзывание тел качения, удары тел качения о стенки сепаратора и прецессия), происходящие при смене частоты вращения подшипника. Это значительно ускоряет выход из строя подшипника. Дополнительно вносят корректировку в радиальный зазор в подшипнике, разноразмер- ность тел качения, допуск на величи- ну окон сепаратора, твердость доро

жек качения и другие факторы.

менее значимые

Таким образом, предлагаемый стенд повышает достоверность испытаний за счет изменения частоты вращения испытуемых подшипников.

Формула изобретения

Стенд для испытания подшипников качения, содержащий смонтированные на станине приводной вал, испытательную головку и механизм нагруже- ния, содержащий последовательно соединенные блок программного управления, источник давления и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний, он снабжен тормозным устройством, выполненным в виде якоря электромагнита, установленного на приводном валу, и охватывающего якорь ярма, смонтированного на станине, катушка возбуждения которого через последовательно соединенные многоступенчатый трансформатор, выпрямитель и коммутирующий переключатель связана с блоком программного управления.

I/

//

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть преимущественно использовано для испытаний подшипников качения. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний. Изменяют частоту вращения приводного вала 3, установленного на испытуемых подшипниках 4 в станине 1. Изменение частоты производят тормозным устройством, содержащим якорь 16 и ярмо путем изменения напряжения на катушке 18 с помощью блока 8 программного управления многоступенчатого трансформатора 20, выпрямителя 21 и коммутирующего элемента 19. 2 ил.

ft