Способ определения параметров нагрузки в радиальных газостатических опорах

,)К) ТЕН САНИ СВИДЕТЕЛ СК еский инсти вой смазкой МашиностроПАРАМЕТНЫХ ГАЗОому яв- (Я льной й подГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО 5 ЛИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯЬЛ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯРОВ НАГРУЗКИ В РАДИАЛЬСТАТИЧЕСКИХ ОПОРАХ Изобретение относится к точному машино- и приборостроению и может быть использовано при эксплуатации устройств с подвижным элементом, поддерживаемым, например, радиальной газостатической опорой (и невмоподвесом).Известен способ подготовки к работе гибридной опоры скольжения с поворотнь 1 м вкладышем, включающий подачу смазки в рабочий зазор и установку вкладыша по отношению к нагрузке при минимальной температуре смазки.Известен способ регулирования работы гибридной опоры скольжения, в которой при определении действия нагрузки вкладыш также поворачивают, измеряя при этом мощность, затрачеиную на вращение вала, и Фиксируют в положении, соответствующем минимуму затрачиваемой мощности.Применение этих способов для определения параметров нагрузки газостатических опорах неприемлемо, так как у этих опор потери на трение =в 10 раз меньше, чем у опор с жидкой смазкой,. (57) Использование; в машиностроении для определения параметров радиальных газо- статических подшипников при несимметричной нагрузке. Сущность изобретения; на противоположных торцах опоры измеряют минимальные(максимальные) рабочие зазоры между цапфой вала и втулкой опоры. Далее определяют векторь 1 радиального перемещения осевой линии вала на торцах в середине опоры и угол между осевой линией вала и втулки опоры. По полученным данным осуществляют теометрическое построение векторов радиальной нагрузки и приложенного момента. 2 ил. Наиболее близким к предлага ляется способ определения ра симметричной нагрузки. включаю ачу газа в рабочий зазор, измерение минимальнрго (максимального) значения упомянутого зазора. определение вектора радиального смещения продольной оси вала по отношениюк продольной оси втулки опоры и значенил радиальной нагрузки.Недостатком указанного способа является невозможность определения параметров несимметричной нагрузки (радиальной и момента перекоса)Целью изобретения является повышение точности определения параметров нагрузки и улучшения эксплуатацйонных качеств тихоходных и невращающихся радиальных газостатических опор.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения вектора радиальной симметричной нагрузки, заключающемся в подаче газа в рабочий зазор и измерении минимального (максимального) значения зазора, измеряют минимальные(максимальные) зазоры на противоположных торцах опоры, определение векторов радиальных смещений продольной осй вала осуществляется на противополокных торцах опоры и в средней части опоры и по полученным данным. осуществляют геометрическое построение векторов радиальной нагрузки и момента,На фиг.1 изображена схема устройства, с помощью которого осуществлялась экспериментальная проверка предлагаемого способа; на фиг.2 - направления и значения векторов,В газостатическую радиально-торцовую опору, состоящую из втулки 1 и подшипников 2, помещается еал 3. Втулка 1, устанавливается о сборную обойму, состоящую из двух, соединенных между собой, квлец 4 и 5 и содержащую шарикоподшипники 6 и 7, уплотнительное кольцо 8 и штуцер 9, служащий для подвода воздуха,. , Обойма с помощью стойки 10 устанавливается на платформу 11, снабженную регулировочными винтами 12. К платформе креп:ся деа оптических устройства 13, с помощью которыхопределяется относи- тельное положение вала 3 (измеряются минимальные или максимальные зазоры на торцах опоры). Втулка 1 также может занимать различные относительные положения, поворачиваясь с помощью передачи 14 е . шарикоподшипниках б и 7, Эти положения контролируются фиксатором,Устройство работает следующим образом.При подаче е опору воздуха еал 3 занимает определенное положение; зависящее от направления и вида внешней нагрузки, которая осуществлялась действием на вал установленных определенным образом электромагнитов (не показаны). Если действует только радиальная нагрузка, то измеренйые мийимальные (максимальные) зазоры на противоположных торцах опоры ; будут йаходиться в одной плоскости с линией действия нагрузки, При действий на вал комбинированной нагрузки - радиальной, и момента переноса измеренные на противоположных торцах минимальные (максимальные) рабочие зазоры находятся в разных плоскостях, Принимая за центр приведения главного вектора и главного момента внешних сил центр симметрии вала и независимость согласно линейной теории радиального перемещения и углового отклонения, определяем геометрически, как показано на фиг.2, направления и значения векторов радиального (поступательно) и углового смещения вала, а соответственно, направления главного вектора (радиальной нагрузки) и главного момента (момента перекоса) внешних сил,На фиг,2 обозначено;+5 2- вектор радиального смеи ениявала- вектор радиального смещениясоответственно правого торца и левого торца опоры:10 /п/ = Ьо - Паин 1 л = Ьо - Ьлин,где о - средний радиальный зазор приконцентричном положении еапа;армян о(л) - соответственно минимальныйзазор правого и левого торцов опоры,15- Ру = - угол переноса вала;11 -длина вала,а; / - углы на и ра елен и я радиал ь ной(В/е) и моментной (М) нагрузок,20 Проведена экспериментальная проверка способа на однорядном радиальномпневмоподвесе со следующими параметрами: 1/Р = 1; Р = 4 10 м; питатели - кольце.2вые диафрагмы Г 4 = 6; б = 5 10 м; по = 32-425 мкм; Р, = 1,08 10 Н/м, Расчеты коэффициентоерадиальной и угловой жесткости Ке =1,510" Н/м; Ку= 200 Нм, Экспериментальные значения параметров нагрузки составили соответственно: йе = 1,8 Н: М = 0,1 нм.30 Далее с помощью передачи 14 поворачиваем втулку на угол так, чтобы ось питателя инайденная линия действия радиальной нагрузки находились в одной продольной симметрии, При таком расположении питателянесчщая способность опоры увеличивается10-15%, т.е, то же значение радиальногосмещения вала достигается при большойнагрузке, равной расчетной Я, = 2 Н, а следовательно, улучшаются эксплуатационные40 качества опоры.Предлагаемый способ позволяет такжепостроить векторные диаграммы смещениявала и выбрать наиболее оптимальный режим работы опоры.формула изобретенияСпособ определения параметров нагрузки в радиальных газостатических опорах, включающий подачу газа в рабочийзазор, измерение минимального (макси 50 мал ьного) значения упомянутого зазора, определение вектора радйального смещенияпродольной оси вала по отношению к продольной оси втулки опоры и радиальной нагрузки, о л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью55 повышения точности определения при воздействии несимметричной относительно середины опоры нагрузки в тихоходных иневращающихся опорах иулучшения эксплуатационных качеств опоры, измерение1747748 Составитель В. Гавшинактор Е.Копча, Техред КМоргентал Корректор А.Осауленко Заказ 2486 ВНИИПИ Госуд Тираж Подписное венного комитета по изобретениям и-открытиям 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5 ри ГКНТ СС здательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводстве минимальных (максимальных) зазоров осуществляют на противоположных торцах опоры, определение векторов радиальных смещений продольной оси вала осуществляют на противоположных торцах опоры в средней части опоры и по полученным данным осуществляют геометрическое построение векторов радиальной нагрузки и момента.5