УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЖРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДШИПНИКОВ Советский патент 1981 года по МПК G05D23/30 

Изобретение относится к машине-строению и может быть использовано преимущественно для регулирования температуры подшипников при виброрезонансной стабилизации размеров детали. Известно устройство для регулирования температуры подшипников, в котором роль теплопередающего элемента выполняет атмосферный воздух, нагнетаемый крыпьчаткой через пыленепрони цаемый фильтр с определенной зависимостью скорости воздуха от оборотов подшипников . . Недостатком этого устройства явля ется загрязнение фильтра и подшипников, приводящее к понижению точности устройства, а разомкнутый контур регулирования обеспечивает высокую точность только для определенной нагрузки подшипников. Известно устройство для регулиров ния температуры подшипников, содержащее корпус, теплопередающий элемен и последовательно соединенные термо|датчик, усилитель напряжения и усилитель мощности, подключенный к нагревателю. Роль теплопередающего элемента в нем выполняет нагнетаемая насосом жидкость 2, Недостатком данного устройства являются большая инерционность, понижакицая точность устройства, сложность, невозможность использоваш1я в портативной установке. Цель изобретения - повышение точности устройства. Указанная цель достигается тем, что теплопередающий элемент выполнен в виде рефлектора, поверхность которого образована вращением полуэллипса вокруг оси подшипника, параллельно большой оси эллипса, причем осевая линия шарикоподшипника расположена в одной из фокальных плоскостей полуэллипса, а в другой фокальной плоскости полуэллипса, коллинеарно ей, расположен нагреватель, а между бо3ковыми стенками рефлектора установлена собирающая линза, в фокусе которой установлен термодатчик. Теплопередача от подшипника к термодатчику производится посредством инфракрасного излучения что также повышает точность устройства. На фиг.1 изображено устройство для регулирования температуры подши ников, вид спереди; на фиг.2- разре А-А на фиг.1. Устройство для регулирования тем пературы подшипников содержит герме тизированный корпус 1, внутри которого помещен нагреваетль 2 подшипни 3, имеющий вид спирали из нихромовой проволоки. Спираль изогнута дугой и совмеще с первой фокальной плоскостью 4 пол эллипса, вращением которого вокруг оси 5 подшипника образована поверхность, выполненного в виде рефлекто теплопередающего элемента 6, Эллипс выражен VRV ъ -ось 5 подшипника; -ось 7 вертикальная, нормал 5 подши но пересекающая ось ника; - радиус осевой линии шарико подшипника Большая (а) 8 и малая (б) 9 пол оси эллипса при условии, что с (а - dtt ) - фокусная полуось эл са, связаны с установочными диамет |рами Оуд и d f пoдшипникa выражениями ;i L. iDn-dn) 4) 32сЗб , Oh-dn , где диаметр витка спирали наг вателя. Со второй фокальной плоскостью полуэллипса совмещена осевая линия 11 шариков подшипника 3. Между бок выми стенками 12 и 13 теплопередаю щего элемента 6, угол между которыми. DA Dn-dn 2R устанавливается двояковыпуклая лин 14 с фокусным расстоянием и диамет ром Dn-dn 1д 0лДля наибольшего захвата тепловых лучей подшипника 3 и наилучшего их фокусирования линза 14 приближена к подшипнику 3 на минимальное расстояние, позволяемое конструкцией и консистентной смазкой. В фокусе линзы 14 установлен термодатчик 15, выполненный из условий уменьшения инерционности и повышения виброустойчивости в виде хромель-копелевой термопары. Выход термодатчика подклю-чен к усилителю 16 напряжения, собранному из условий повышения точности на усилителе постоянного тока с преобразованием. Выход усилителя 16 напряжения подключен ко входу усилителя 17 мощности, собранного из условий пониже1шя тепловьщеления, на тиристорах. Выход усилителя 17 мощности подключен к нагревателю 2, Подшипники установлены в корпусе 18, выполняющем одновременно роль теплоотвода во внешнюю среду. Устройство для регулирования температуры подшипников работает следующим образом, Теплопередающий элемент 6 и термодатчик 15 разнесены по углу вращения подшипника 3, поэтому устройство для регулирования температуры подшипников включается только при наличии нулевых оборотов. Сразу после включения, , когда подшипник 3 еще холодный, термоЭДС термодатчика 15 еще слабая, слабый сигнал, на входе усилителя 17 мощности, последний пропускает на нагреватель 2 максимальный прогревный ток, и нагреватель 2 прогревается до 800 С, Инфракрасное излучение нагревателя 2направляется теплопередающим элементом 6 к шарикам подшипника 3, который прогревается. Линза 14 собирает излученные подшипником 3 тепловые лучи и фокусируют их на термодатчик 15, который прогревается и его термоЭДС возрастает. Возрастает сигнал и на входе усилителя 17 мощности. Последний со временем ограничивает прогревный ток настолько,чтобы нагреватель 2 совместно с работающим подшипником 3 выделяли тепла столько, сколько его уходит от подшипника 3, в основном через корпус 18, в окружающую среду, В результате температура подшипников стабилизируется на определенном уровне. При изменении режима работы подшипника 3изменяется вьоделение им тепла, соответственно изменяется температура подшипника 3, Изменяется сигнал на выходе термодатчика 15 и далее на входе усилителя 17 мощности. В результате изменяется выделение тепла нагревателем 2 настолько, чтобы скомпенсировать начальное изменение выделения тепла подшипником 3, и.тем самым, удерживать его температуру на прежнем уровне. Аналогично устройство работа,ет при изменении условий теп- лоотвода от подшипников, при термостатированном холодном спае термо ры и при изменении температуры среды. Благодаря использованию безынерц онного теплопередающего злемента точность устройства увеличена Бесконтактность теплопередающего элемента упрощает устройство регулиров ния температуры подвижного объекта, каким является подшипник с консистентной смазкой, и дает возможность использовать его в портативной уста новке, где требуется стабилизация собственных потерь, например в устройстве для Биброрезонансной стабил зации размеров детали. Формула изобретения Устройство для регулирования тем пературы подшипников, содержащее 9 - 6 корпус, теплопередающий элемент и последовательно соединенные термодатчик, усилитель напряжения и усилитель мощности, подключенный к нагревателю, отличающеес я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в.нем теплопередающий элемент выполнен в виде рефлектора, поверхность которого образована вращением полузллипса вокруг оси подшипника, параллельно-большой оси эллипса, причем осевая линия шарикоподшипника расположена в одной из фокальных плоскостей полуэллипса, а в другой фокальной цлоскости полуэллипса, коллинеарно ей. расположен нагреватель, а между боковыми стенками рефлектора установлена собирающая линза, в фокусе которой установлен термодатчик. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Vibralator VSR Model, is u Martin Enqineerinq Compariy-Nepenset, Jllinois, 61345,January, 1972. 2.Заявка Франции № 2312328, кл. В 23 d 11/24, опублик. 1975. (прототип).

а.11