Устройство для измерения момента сопротивления вращению подшипника качения Советский патент 1979 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для измерения момента сопротивления вращению подшипника качения. Известно устройство для измерения момента сопротивления вращению подщитшнка качения, содержащее смонтированный на неподвижном основании привод, рабочий вал с опорами для установки исследуемого подшипника, заключенного в корпусе, соединенный с радиальным и осевым нагружающими механизмами, а также регистрирующую аппаратуру 1 . Недостатком известного устройства является необходимость дополнительных тарировочных измерений моментов трения при различных режимах движения для вьщеления составляющих моментов, обусловленных различными видами движения кольца подшипника, что усложняет процесс измерения и снижает точность измерения. Кроме того, вращение вала одновременно с помощью гибкой передачи и кривошипношатунного механизма приводит к проскальзыванию приводного ремня, что, в свою очередь, искажает требуемый закон движения колец. Целью изобретения является повышение точности измерения. Это достигается тем, что в устройство, содержащее вал, вращающийся в опоре, установленной на основании, радиальный и осевой нагружающие механизмы, связанные е корп).сом, жестко закрепленным на наружном кольце исследуемого подшипника, и приводной электродвигатель, вращающийся вал вместе с укрепленным на нем внутренним кольцом исследуемого подщипника, введены задающий механизм, связанный механически с корпусом, оправка, установленная на основании и соединенная с приводным электродвигателем, последовательно соединенные между собой датчик угла, усилитель и датчик момента, причем роторы датчиков жестко укреплены на валу, а статоры - Et оправке, и измерительный блок, подключенный к второму выходу усилителя. Датчики угла и момента входят вместе с усилителем в систему слежения, позволяющую обеспечивать вращение внутреннего кольца исследуемого подщипника при одновременном измерении его момента сопротивления вращению. Наружное кольцо исследуемого подшипника сое динено только с задающим механизмом, поэтому имеется возможность обеспечить любой сложный закон относительного движения колец подшипника. - Устройство позволяет увеличить достоверност информации, получаемой при эксперименталь,ном определении моментов сопротивления поддиипннков, тем самым давая вoзмoжнOvTЬ улучшить качество приборов и механизмов, где используются подшипники. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения момента сопротив ления вращению подшипника качения содержит смонтированный на основании 1 рабочий вал 2 врашающийся в газостатическом подшипнике 3 с опорами для установки исследуемого подшипника 4, заключенного в корпусе 5, соединенный с радиальным 6 н осевым 7 нагружаюшими механизмами. На основании 1 также смонтированы задаюшнй механизм 8 и оправка 9, при этом роторы датчика угла 10 н датчика моментов 11 размещены на валу, а статоры - в оправке, врашающейся на шарикоподшипниках 12 относительно основания 1 при помощи электродвигателя с редуктором 13. При включении электродвигателя 13 враща тся оправка 9. Сигнал со статора дапика угла 10, пропорциональный углу рассогласования между оправкой 9 и валом, поступает на усилитель 14. Усиленный сигнал поступает на статорную обмотку датчика момента 11, обеспечивая вращение вала со скоростью, равной скорости вращения оправки 9. Таким образом, внутреннее кольцо, исследуе мого подшипника 5 вращается со скоростью, регулирование которой обеспечивается с помощью двигателя с редуктором 13. Задаюиий механизм 8, который может представлять собой эксцентрик с валом, кривошипно-щатунный механизм, электромагнит с подвижным сердечником и т.д., обеспечивает движение кор пуса 5 и связанного с ним наружного кольца исследуемого подшипника 4 по требуемому закону. Величина электромагнитного момента, создаваемого датчиком момента, пропорциональная величине сигнала, поступающего с усилителя 14 и фиксируемого в измерительном блоке 15, подключенном к второму выходу усилителя 14, служит критерием измеряемого момента сопротивления вращению исследуемого подщипника 4. Введение в измерительный блок 15 интегрирующих звеньев позволяет осреднять по времени текущее значение момента сопротивления вращению. Так как задающий механизм связан с одним кольцом исследуемого подщипника 5, а измерительная часть установки - с другим, го одновременно можно получить любой :(кон относительного движения колец подшипника 5 н обеспечить высокую точность измерения момента сопротивления вращению, достигаемую при использовании метода электрической пружины. Формула изобретения Устройство для измерения момента сопротивления вращению подщипника качения, содержащее смонтированный на неподвижном основании привод, рабочий вал с опорами для установки исследуемого подщипника, заключенного в корпусе, соедине1шый с радиальным и осевым нагружающими механизмами, а также регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено смонтированными на основании задающим механизмом, соединенным с корпусом и концентричной валу огфавкой, связанной с приводом, и последовательно соединенными между собой датчиком угла, усилителем и датчиком момента, при этом роторы датчиков жестко закреплены на валу, а статоры -- в оправке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 502273, кл. G 01 М 13/04, 1974 (прототип).