Устройство для измерения сил трения в подшипнике скольжения Советский патент 1980 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в испытателвдых машинах трения. Известно устройство для измерения бил трения, в котором нагрузка на пару трения и измерения усилия трения производятся раздельно. Достигается это тем, что на испытуемую втулку устанавливают подшипник качения, через наружную обойму которого передают нагрузку, а усилие трения измеряют с пометцью измери- телшой пластины, нагрузка на которую передается рычагоч,укрепленным на испьь туемой втулке Cll Недостаток этого устройства заключается в том, что на усилие, передаваемое со стороны пары трения на измерительную пластину, оказывает влияние момент трения качения, возникающий в подшшшике, одетом на втулку. Кроме того, усилие трения, передаваемое от испытуемой втулки на измерительную пластину, в соответствии с законами механики действует со стороны измерительной пластины на втулку. Поскольку пластина в устройстве одна, то ее действие на втулку приводит к изменению равнодействующей нагрузки на втулку по величине и направлег нию. Как известно, измеряемая сила трения находится в прямопропорциональной зависимости от коэффициента трения к нагрузки в паре трения. Погрешность в измер&нии одного из параметров трення неизбежно влечет к ошибке в определении последующих параметров. В частности, в указанном устройстве неизбежная погрешность в измерении величины силы трения и нормального давления в паре приводит к ошибке определения коэффициента трения. Известно также устройство для измерения сил трения в подшипниках скольже ния, содержащее корпус, приводной вал, втулку-образец, нагрузочное и измерительное устройство. В указанном устройстве нагруззш на испытуемую втулку передается с помощью охватывающего ее гибкого элемента, концы которого через измерительные пластины соединены с механиз мом изменения нагрузки, который замыкается на корпус через нагрузочную пружину С23 , Недостатком устройства является низкая чувствительность по отношению к измеряемому моменту трения. Вызвано это тем, что усилие трения и усилие нагруже Ння на пару трения измеряются с помощью одних и тех же пластин, работающих на деформацию растяжения. Кроме того, жесткое крепление обоих концов гибкого элемента к механизму изменения нагрузки приводит к тому, что в процессе трения из-за колебания втулки сбегающая ветвь гибкого элемента подвергается деформации изгиба. Эта деформация имеет хаотичный характер и поэтому практически не учитывается при измерении) усилия трения и нагрузки на пару трения в результате чего, (как и в предыдущем ус-гройстве) происходит ошибка в определени коэффициента трения. Цель предлагаемого изобретения - повысить точность измерения усилия трения в подшипнике скольжения. Это достигается тем, что устройство снабжено подвижно установленным на кор пусе кронщтейном, на котором консольно закреплены три упругие измерительные пластины, и жестко фиксируемой в корпусе ножевой опорой. При этом свободный конец одной из измерительных пластин размещен на ножевой опоре, а свободные концы двух упругих пластин связаны с гибким элементом. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит приводной вал 1 с установленным на нем испытуемым подшипником скольжения в виде втулки Втулка охвать1вается гибким элементом 3, который связан с упругими измерител ными пластинами) 4 с наклеенными на них тензодатчиками 5. Пластины 4 жес-р ко зафиксированы на кронштейне 6. К нему прикреплена консольно упругая плас тина 7 с тензодатчиком 8. Свободный конец этой пластины размещен на ножевой опоре 9, жестко связанной через направляющий паз с корпусом 1О. Кронштейн 6 установлен подвижпо относительно корпуса 10. Устройство работает следующим образом. 7 74 Для создания заданной нагрузки на испытуемый подшипник скольжения опора 9 перемещается по направляющему пазу корпуса 10. При достижении необходимой величины нагрузки,которая контролируется датчиком 8, опора 9 жестко фикС1фуется на корпусе 10. Вал 1 приводит ся во ращение с заданным числом оборотов. Возникающая при этом в подшипнике сила увлекает за собой втулку 2 и соответственно, гибкий элемент 3. Перемещение гибкого элемента 3, 1фопорциональное моменту трения, передается на измерительные пластины 4 и воспринимается тензодатчиками 5. Технико-экономический эффект применения устройства заключается в повышении точности измерения усилия трения, нагрузки на подшипник и, соответственно, коэффициента трения. Точность измерения усилия трения повышается вследствие возникновения в испытуемом подшипнике силы трения, которая непосредственно передается на TXSMGрительные пластийы. Точность измерения нагрузки на подшипник повышается за счет того, что как бы не изменялось усилие трения и соответственно усилия в ветвях гибкого элемента, сумма этих усилий будет.соответствовать нагрузке на испытуемый подшипник. Поскольку это суммарное-усилие передается на корпус через одну пластину, то установленный на ней датчик фиксирует действительную величину нагрузки в данный момент времени. Повьпление точности измерения усилия трения и усилия нагружения в силу их определенной взаимосвязи с коэффициентом трения приводит к повышению точности определения последнего. Формула изобретения Устройство для измерения сил трения 0 подшипнике скольжения, содержащее корпус, приводной вал для установки испытуемого подшипника, а также гибкий элемент, охватывающий испытуемый подшипник, и другие измерительные пластины, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено подвижно установленным на корпусе кронщтейном, на котором консольно закреплены три упругие измерительные пластины, и жестко фиксируемой в корпусе ножевой опорой, при этом свободный ксжец одной из измерителы1ых

пластин размещен на ножевой опоре, а свободаые концы двух других пластин связаны с П1бким элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

сгзидотел зство

G 01 М 13/04, 1971,

свидетельство СССР GOlb 1/08, 1975