Способ испытания подшипника качения Советский патент 1991 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности, а именно к способам испытания подшипников качения преимущественно в криогенных жидкостях

Цель изобретения - повышение качества испытаний путем установления области кавитационных режимов в жидкости в момент ее прохождения через внутреннюю полость подшипника

На фиг 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг 2 график зависимости момента трения на валу Мтр от давления жидкости на входе в подшипник РВХ при постоянных частоте вращения а) и перепаде давлений Л Р на подшипнике, граница кавитационных режимов подшипника и соответствующее ей критическое давление жидкости на входе о

ПОДШИПНИК Ркр

Устройство для испытаний содержит полый цилиндрический корп/с 1 с размещенным в нем приводным валом 2 на котором смонтирован испытуемый подшипник 3. По обеим сторонам от подшипника 3 в корпусе 1 выполнены уплотнения 4 и 5 для предотвращения выброса жидкости наружу По патрубку б охлаждающая жидкость подводится к подшипнику 3 для смазки и охлаждения, а с другой стороны от подшипника по патрубку 7 отработанная жидкость отводится от него в сливную магистраль

Регулирование гидравлических параметров жидкости выполняется с помощью дросселей 8 и 9 а контроль ла осуществляется по расходомеру 10 манометрам 11 и 12 и термопарям 14 и 1-1 Зямер давлений жидкости на 74/н IK,IX .ч и отводи

О

Ю

о о

4

жидкости осуществляется в расширительных камерах 15 и 16 отбора, служащих для стабилизации потока жидкости. Замер момента трения на приводном валу осущес В- ляется с помощью моментомера 17.

Способ осуществляют следующим образом.

Способ основан на физических представлениях, связанных с зависимостью величины гидродинамического сопротивления, возни- кающего при движении тела в жидкости, от ее плотности (сплошности). Поскольку кавитиру- ющая жидкость представляет собой двухфазную среду с плотностью меньшей, чем у капельной жидкости, ее гидродинамическое сопротивление при одинаковой скорости движения тела меньше, чем при движении в капельной жидкости. Разницу в величинах гидродинамических сопротивлений в кави- тирующей и не кавитирующей жидкостях для вращающегося подшипника оценивают по величине момента трения на валу и, таким образом, устанавливают границу кави- тационных режимов работы подшипника.

Криогенная жидкость от внешнего ис- точника под давлением по патрубку 6 подводится для смазки и охлаждения к испытуемому подшипнику 3, а с другой стороны от подшипника отводится по патрубку 7 в сливную магистраль. После этого под- шипник, которому предварительно сообще- на внешняя нагрузка, приводят во вращение с заданной частотой вращения о), которая остается постоянной во время испытаний.

Затем с помощью дросселей 8 и 9 по манометрам 11 и 12 устанавливают заданное из условий испытаний давление на входе в подшипник РПХ и перепад давлений А Р (Рвх - PBUX) между давлением на входе в подшипник Рвх и давлением на выходе Рвых, обеспечивающий потребный расход жидкости, который определяется предварительно из расчета теплового баланса подшипника. На этом режиме замеряют мо- мент трения на валу М,р с помощью моментомера 17.

После этого давление Рвх на входе жидкости в подшипник повышают, поддерживая неизменным первоначально ус- тановленный перепад давлений Д Р. Для этого открывают дроссель 8 и прикрывают дроссель 9. Контроль за перепадом давлений ведут по показаниям манометров 11 и 12. На этом режиме наблюдают за измене- нием момента трения Мтр.

Затем в зависимости от того, в какую сторону происходит отклонение значения момента трения, предлагаемый способ предусматривает два варианта продолжения испытаний.

Если при увеличении РВх момент трения МТр возрастает, то давление на входе Рвх продолжают увеличивать при неизменном ЛР до некоторого критического Ркр, при котором рост момента трения прекращается. Это зарегистрированное критическое значение входного давления Ркр соответствует окончанию области кавитационных режимов работы подшипника.

Если при увеличении давления на входе в подшипник РВХ момент трения МТр не растет, что свидетельствует об отсутствии кавитации в жидкости, то давление Рвх при прежнем А Р начинают постепенно понижать до критического значения РКр, при котором фиксируется уменьшение момента трения Мф Это зафиксированное критическое входное давление РКр говорит о начале области кавитационных режимов подшипHHKS.

В обоих вариантах предлагаемый способ испытаний позволяет для заданной частоты вращения а) подшипника и перепаде давлений жидкости Д Р однозначно установить критическое значение входного давления РКр жидкости, являющееся граничным между областью гавитационных режимов работы подшипника и работы в условиях отсутствия кавитации.

Предлагаемый способ позволяет установить область безкавигационных режимов работы подшипника за счет этого повысить его долговечность, т.е. повысить достоверность и качество испытаний. Улучшение условий смазывлния и охлаждения достигается не за счет увеличения расхода жидкости а за счет контроля за ее агрегатным состоянием.

Формула изобретения

Способ испытания подшипника кяче- ния. заключающийся в том, что при заданных скорости вращения, нагрузке и температуре прокачивают через подшипник криогенную жидкость, при заданном перепаде давлений на входе и выходе, отличающийся тем, что, с целью повышения качества испытаний путем установления области кавитационных режимов в жидкости в момент ее прохождения через внутреннюю полость подшипника, дополнительно измеряют момент трения подшипника, потом изменяют давление жидкости на входе подшипника, определяют давление, при котором момент трения начинает уменьшаться, и по этому давлению определяют границу кавитационных режимов в жидкости.

17

Изобретение относится к подшипниковой промышленности, а именно к способам испытания подшипников качения преимущественно в криогенных жидкостях. Цель изобретения - повышение качества испытаний путем установления области кавитз- ционных режимов в жидкости в момент ее прохождения через внутреннюю полость подшипника Прокачивают через подшипник качения криогенную жидкость заданной температуры при заданном давлении на входе в подшипник, перепаде давлений между входом и выходом и заданных частоте вращения и нагрузке Измеряют момент трения подшипника Изменяю давление жидкости на входе в подшипник поядержи- вая неизменннм первоначапьно заданный перепад давлений Фиксируют изменение момента трения По давлению жидкости в этот момент определяют облазь КРВИТЧЦИ- онных режимов в жидкости 2 ил (Л С

Мгр

CJ COnst &p-const