Устройство для определения момен-TA ТРЕНия пОдшипНиКОВ КАчЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01M13/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для испытания подшипников.

Известно устройство для определения момента трения подшипников качения, содержащее смонтированный на основании рабочий вал с исследуемым подшипником, наружное кольцо которого соединено с приводом, нагружающее устройство и контрольно-измерительную аппаратуру fli Недостатком устройства является то, что оно дает пониженную 1ючность измерения момента трения из-за того, что рабочий вап с закрепленными на нем втукой и стаканом нагружающего устройства создает дополнительную осевую и из гибающие нагрузки на испытуемые подшипники, действие же этик нагрузок на каждый из установленных двук подшипников может быть различное. При работе устройства появляются также нерегулируемые вибрации приводнрй обоймы с техиопогическими подшипниками. .Кроме того, устройство от71ичается сложностью

установки испытуемых подшипников, так как требуется демонтаж ряда уЗлов устройства при повторных испытаниях.

Цель изобретения - обеспечение возмоншости измерения момента трения одного подшипника качения точных приборов при действии Вибрации повышения точности контроля и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения момента трения подшипников, содержащее смонтированный на основании вал с исследу- ёмьпОГ бдшипнйком, наружное копьцо которого соединено с приводом нагружающего устройства и контрольно-измерительную аппаратуру, снабжено виброприводом, состоящим из двух пьезокерамических пластинок, соединенных поср едством с генератором их питания и смонтированных с возможностью одинакового упругого контакта по диаметрально противополож - ным сторонам наружного колыш исследуемого подшипника и пьезообразователя с последовательно соединенньп 1и с ним де- 36 тектором, фильтром низких частот, усипи- тепем, блоком выдепения переменной составляющей момента трения, и первым входом резистора, второй вход которого соединен с выход л усипйтепя, а вал выполнен в виде двух неразъемных цилиндров разного диаметра, и сопр5пкен мень-mmvi диаметром с внутренним копьиом подшипника, а большим с пьезопреобразоватепем, при этом регистратор посредством блока формирсдаания меток частоты вращения подшипника соединен с генерато ром питания привода. На фиг 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг 1. Устройство дпя опредепения момента трения подшипников качения содержит виброприводг состоящий из двух .пьезокерамических пластинок 1, подключенных к генератору 2 питания и поджатых с уравновешенным упругим контактом с наружным кольцом 3 иссдепуемого подшипника, пьезопреобразоватепь 4 с подключенной к нему последовательной ие почкой, состоящей из детектора 5, фильт ра 6 низких частот, усилителя 7, блока 8 выделения переменной составляющей момента трения и регистратора 9 с двумя входами для записи переменной и постоянной составляющих момента трения; вал 10, дополнительный генератор 11 и блок 12 формирсжания меток частоты вращения подшипника по генератору 2 питания, Устройство работает следующим образом. Исследуемый подшипник 3 устанавлива ют на вал 1О, сопрягая его внутренним кольцом с меньшим диаметром вала. При подаче питания на пьезокерамические ппастинки 1 от генератора 2 под действи колебательного движения пьезокерамических пластинок 1 происходит вращение наружного кольца подшипника 3 вместе с телами качения. При включении генератора 11, настроенного на зад кую частоту, пьезопреобразователь 4 че рез вал-резонатор передает действие виб рации на испытуемый подшипник 3. Вращающееся же наружное кольцо под шипника чераз тела качения под действием момента трения в подшипнике стре мится повернуть внутренне копьдо под шипника, в результате чего крутящий мо мент через вал Ю передается на пьезо преобразователь 4 и происходит его дем фирсвааие с изменением сигнала напря женности электрического попя на обкпад ках пьезопреобразоватепя. Сигнал напря 9 ности электрического поля обрабатываетя при помоши детектора 5, фильтра 6 изких частот, усилителя 7, блока 8 вы еления nepeMeHHOff составляющей момена трения и регистрируется регистратоом 9 в виде записи двух кривых измеений момента трения при вращении подипника. Каждый из блоков последсюатеьной Цепочки пьезопреобразователя 4 аботает по известному принципу. Причем а первый вход регистратора, соединеный с выходом блока 8, подается си1 нал, пропорциональный только переменной составляющей момента трения, а на торой вход регистратора, соединенный с выходом усилителя 7, подается полный сигнал, пропорциональный постоянной и переменной составляющих момента трения. Сигнал питания (от генератора 2) пьезокерамических пластинок 1 привода поступает в блок 12 формирования меток частоты вращения подшипника. Сформированный сигнал меток частоты поступает на регистратор 9 и происходит запись частоты вращения подшипника на графике момента трения в виде меток. Применение в качестъе привода пьезокерамических пластинок с уравновешенным упругим контактом с. нapyжньпv ко льцом подшипника обеспечивает возможность испытания одного подшипника и упрощает конструкцию устройства, так как отпадает необходимость в приводном вале, технологических подшипниках и других элементах известного устройства. Кроме того, устраняется действие дополнительных нагрузок этих апементбв на, исследуемый подшипник, что повышает точность определения момента трения. Повышение точности и упрощение -конструкции достигается также специальным пьезообразователем для измерения момента третя, как переменной, таки постоянной его составляющих. Примененная констру кция пьезопреобразователя, содержащая вал в виде двух неразъемных цилиндров разного диаметра, выполняющих вместе с пьезоэлементом функцию резонатора, позволяет , кроме измерения момента тренйя, создавать действие на испытуемый подшипник, что также упрощает устройство. Формула изобретения Устройство дпя определения момента трения подшипников качения, содержащее смонтированный на основании рабочий вал с исследуемым подшипником, наружное кольцо которого соединено с приво5S

дом, нагружаюшее устройство и контропьно-измеритепьную аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и упрощения конструкции, оно снабжено виброприводом, состоящим из двух пьезокерамических пластинок, соединенных с генера тором их- питания и смонтированных с возможностью равного упругого контакта по диаметрально противоположным сторонам наружного кольиа исследуемого подшипника и пъезопреобразоватепем с последовательно соединенными с ним детектором, фильтром низких частот, усили телем, блоком выделения переменной сос9 6

тавляющей момента тренкя, и первым входом резистора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, а вап выполнен в виде двух неразъемных иипиндров разного диал-гетра, и сопряжен меньштад диаметром, с внутренним кольцом подшипника, а большим с пьезопреобразоватепем, при этом регистратор посредством блока формирования меток частоты вращения подшипника соединен с генератором привода.

Источнтжи информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 495575, кл, QOl М 13/04, 1973. . t-J