Устройство для измерения осевых усилий

(19) СПУБЛИ 6 01 (. 5/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К Я ИЗМЕРЕНИЯ ОСЕосевых усисть изобретановлен в ним кольцеьцо (3) под- внутренним ен за ГОСУДАРСТ(.ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГ 1 РИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственный центр прНиколаевском кораблестроительном институте имакад, С,О,Макарова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1122089, кл. О 01 1 5/12, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 1075803, кл, 6 01 1. 1/02, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛВЦХ УСИЛИЙ(57) Использование: измерение лий в гаэотурбостроении. Сущн тения: вал (1) коаксиально ус кольцевом корпусе (4) с внутрен вым выступом. На наружное ко шипника посажена втулка (2) с Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения осевых усилий, и может быть использовано в газотурбостроении.Известно устройство для измерения осевых усилий, действующих на вал продувки, содержащее чувствительные элементы с тензодатчиками, выполненные в виде упругих перемычек, соединенных с обоймой упорного подшипника вала и фланца двигателя.Такое устройство требует применения тензодатчиков с измерительными линиями, Тензодатчики не являются измерителями длительного пользования, так как со временем теряет свою чувствительность, что снижает точность измерений, Кроме того, тенэодатчики и проложенные коммуникакольцевым выступом, Внутреннее кольцо(8) подшипника жестко соединено с валом (1).Втулка (2) установлена с возможностью осевого смещения относительно кольцевого корпуса (4), Внутренний кольцевой выступ корпуса (4) смещен от кольцевого выступа втулки (2) в осевом направлении. Преобразователи силы в давление (5) равномерно расположены по окружности в корпусе (4) между выступами корпуса (4) и втулки (2).Каждый преобразователь силы в давление (5) выполнен в виде гидравлического силового цилиндра с выступающими за пределы его торцов поршнями (6 и 7). Прршень (6) установлен с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом корпуса (4), а поршень (7) - с кольцевым выступом втулки (2). Полость гидравлического силового ци- Д линдра, расположенная между поршнями (6 и 7), связана с манометром. 1 ил. ции подвержены случаиным механическим повреждениям.Наиболее близким к изобрет ию техническим решением, принятым прототип, является устройство для измерения знакопеременных осевых усилий на валу, содержащее кольцевой корпус, в гнездах которого размещены золотники. образующие первый и второй преобразователи силы в давление. Внутренние полости золотников связаны каналами с гидравлическим насосом и датчиком давления. Управление величиной давления, пропорционального внешней силе, происходит эа счет перекрытия отверстий, встроенных друг в друга золотников, которые в свою очередь торцами связаны с наружными5 10 15 20 25 30 35 40 45 обоймами подшипников, через которые воспринимаются осевые усилия.Недостатком такогб устройства является невысокая надежность, сложность конструкции и ее громоздкость.Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритовустройства за счет упрощения конструкции.Цель достигается тем, что кольцевойкорпус выполнен с внутренним кольцевымвыступом, смещенным от кольцевого выступа втулки в осевом направлении, а преобразователи силы в давлении размещены вкольцевом корпусе между выступами корпуса и втулки, при этом каждый преобразователь силы в давление выполнен в видегидравлического силового цилиндра с выступающими за пределы его торцов поршнями, один из которых установлен свозможностью взаимодействия с кольцевым выступом корпуса, а другой - с кольцевым выступом втулки, причем полостьгидравлического силового цилиндра, расположенная между поршнями, связана с манометром,На чертеже изображено устройство дляизмерения осевого усилия, действующегона вал.Устройство для измерения осевого усилия на валу 1 содержит втулку 2, охватывающую наружное кольцо 3 подшипника,неподвижный наружный кольцевой корпус4, в котором жестко закреплены три равномерно расположенных по окружности цилиндра 5, заполненных жидкостью с двумяпоршнями 6 и 7. Внутреннее кольцо 8 подшипника прижимается к бурту вала 1 гайкой9.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы подшипникового узла в цилиндре 5 создается давление,которое позволяет выбрать имеющиеся зазоры между торцовыми поверхностями поршня 6 и неподвижного наружного корпуса4, а также между аналогичными поверхностями поршня 7 и втулки 2,При возникновении осевого усилия на .валу 1, действующего справа налево и выбранных ранее указанных зазорах между торцовыми поверхностями поршней и соприкасающихся с ними торцовых поверхностей корпуса 4 и втулки 2, внутреннее кольцо 8 подшипника смещается влево и через тела качения передает усилие на наружное кольцо 3 подшипника, которое упирается во втулку 2 и перемещает ее относительно неподвижного наружного кольца 4. Втулка 2, перемещаясь влево, воздействует на поршень 7, изменяя давлениев цилиндре 5. При этом второй поршень 6 цилиндра 5 упирается в неподвижный наружный корпус 4Таким образом, по изменению давления в цилиндрах можно измерять осевыеусилия, действующие на подшипник качения, Формула изобретения Устройство для измерения осевых усилий, содержащее вал, коаксиально установленный в кольцевом корпусе, подшипниккачения, внутреннее кольцо которого жестко соединено с валом, посаженную на наружное кольцо подшипника качения втулку с внутренним кольцевь 1 м выступом, установленную с возможностью осевого смещения относительно кольцевого корпуса, и преобразователи .силы в давление, равномерно расположенные по окружности в корпусе, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов за счет упрощения конструкции, кольцевой корпус выполнен с внутренним кольцевым выступом, смещенным от кольцевого выступа втулки в осевом направлении, а преобразователи силы в давление размещены в кольцевом корпусе между выступами корпуса и втулки, при этом каждый преобразователь силы в давление выполнен в виде гидравлического силового цилиндра с выступающими за пределы его торцов поршнями, один из которых установлен с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом корпуса, а другой - с кольцевым выступом втулки, причем полость гидравлического силового цилиндра, расположенная между поршнями, связана с манометром.1775624 Редактор Корректор СПатрушеваЗаказ 4029 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 5 7 Составитель А.ПоповТехред М. Моргентал