Устройство для измерения моментов трения подшипников

) 57 ОЗО 9 Сооз Советских Социалистических Республик(51) М, КЛ,2 б 01 М 13/ 8672 2 и,)о осударственнын комитет овета Министров СССР 20.1: 621,22.9 (088.8) 3) иковано 30,08.77, Бюллетень32 оделам изобретенн и открытийя 01.09,77 та опубликования опис 72) Авторы изобретен. В. Байбороди Н и И 1,7 вител Я ИЗМЕРЕНИ ПОД 1 ИИПНИК 54) УСТРОЙСТВО МОМЕНТОВ ТРЕН 122) Заявлено 24.04,73 121 с присоединением зая 123) ПриоритетИзобретение относится к ооласти машино- СТРОЕРИЯ В аСТПОСТИ К ИСПЫтатслЬНЫМ УСТ- ройствам для измерения моментов трения подшипников.Извсстно усройспо Д;я измерения момен- тОВ тре 1;ия В подшнп:Н 1(ах, содержащее устансвл(уюа технологических подшипниках псмагпенуо обо;му, связаннуо с приводом, расположенный внутри нее немагнитный вал, электромагнитный пагружатель, и контроль но-пзмсрительную аппаратуру со схемой вычитания, связанную с датчиками вибрации и тепзодатчиком, связанным с валом через упругий элемент.Тар:рс устрсйствадить всестороннее изтрения.1 С.ыо пзобрстеия являстся10 стоврсН 5 Нспытусмьх под 1 пипникОВ В про.трар 1 тверио вибраци; с Варьируемой 2 степенью корреляции.Эта цель достигается тем, что электромагнитнып нагружатель выполнен в виде двух радиальных электромагнитов, установленных под углом 90 друг и другу, и одного осево го электромагнита со стороны торца вала, на котором установлен магнитопроводный колпачо., при этом в средней части вала запрессованы втулки из магнитопроводного материала, а датчики вибрации наклеены на кон нс позволяют произвомеренис моментов сил ин, А. П. Сапрыкин, В. И, ГрушевоЕ. Глазунов це вала, противоположном торцу с колпачком под углом 90 друг к другу, один из ко- ТОРЫХ НЯКЛСЕН ДиамЕтРаЛЬНО ПРОТИВОПОЛОЖ- но упругому элементу, при этом выходы датчиков через весовые фильтры соедпнены со схемой вычитания сигналов с фильтров, производимых от сигнала тензодатчика.Иа черчер(е показа,О 1 стройстВО в продольном разрезе.Устройство содержит нсмапштную обойму 1, установленную в технологических подшипниках 2, через шестершо 3 связанную с приводом 4. Внутри обоймы 1 расположен нсмагнипрый вал 5, между которым и обоймой устанавливаются испытуемые подшипники 6, В средней части обоймы 1 па ва. - ,у 5 запрсссована магнитопроводная втулка 7, а на одном пз торцов вала - магр 11 топроводны колпачок 8, возле которого установлен электромагнит 9 для осевого нагружспия под- шипникОВ С, Волпзи магнитопроводно Втулки 7 расположсны два электромагнита 9 н 10 радиального нагруженпя под углом 90" друг к другу, С другрл торцом вала 5, противоположным тому, на котором запрессоеан колпачок 3, жестко связан упругий элемент 1.1, одним своим концом упирающийся в угор 12 и несущий на себс тензодатчнк 13. 1-1 а этот же конец вала наклеены два датчика вибрации 14 и 15 под углом 90 друг р( другу.Измерительная ось тензодатчика 13 совпадает с плоскостью упругого элемента 11. Выход датчика 14 связан со входом весового фильтра 16, а выход датчика вибрации 15 связан со входом весового фильтра 17. 1 ензодатчик 13 связан с тензоусилителем 18, Выходы весовых фильтров 16 и 17 и тензоусилителя 18 связаны со входами схемы 19 вычитания сигналов с фильтров из сигнала тснзодатчика 13, Выход схемы вычитания 19 связан с регистратором 20 (например, шлейфным осциллографом).Устройство работает следующим образом.При вращении приводом обоймы 1 и вместе с ней наружных колец испытуемых подшипников б за счет сил трения между шариками и беговыми дорожками внутренние кольца подшипников также увлекаются во вращение и увлекают за собой связанные с ним вал 5, При этом вал 5 стрсмится повернуть упругий элемент 11. Поскольку элемент 11 упирается своим концом в упор 12, поворот вала 5 приводит к изгибу элемента 11, что вызывает деформацию тензодатчика 13 и появление сигнала на выходе тензоусилителя 18, подающегося через схему вычитания 19 на регистратор 20. Если электромагниты 9 - 10 не возбуждены, вал 5 не вибрирует и сигналы датчиков вибрации 16 и 17 равны нулю. Чем больше силы трения в подшипниках б, тем больше момент сил трения в них, и тем больше поворот вала 5, и, соответственно, изгиб упругого элемента 11. Сигнал на выходе тензоусилителя 18 пропорционален по величине моменту сил трения в подшипниках 6.Если обмотки электромагнитов 9 - 10 запитать током переменной частоты, то электромагнитные поля магнитов 9 и 10 начнут наводить вихревые токи в колпачке 8 и втулке 7 соответственно. Эти вихревые токи взаимодействуют с полями электромагнитов 9 и 10, колпачком 8 и втулкой 7 соответственно. Изменения этих сил будут соответствовать изменениям токов в обмотках электромапнитов 9 и 10, при этом вал 5, а вместе с ним подшипники б начнут вибрировать, причем вибрация их будет пространственной, поскольку она задаемся тремя ориентированными взаимно перпендикулярными электромагнитами. Обмотками электромагнитов можно запитывать напряжением одинаковой частоты и амплитуды или произвольным образом менять отношение частот и амплитуд напряжений питания обмоток каждого из электромагнитов, изменяя тем самым степень корреляции компонентов вектора пространственной вибрации испытуемых подшипников б.5 Весовые фильтры 16 и 17 преобразуют сигналы датчиков вибрации 14 и 15 с учетом передачи вибрации вала 5 на упругий элемент 11.Датчики 14 и 15, фильтры 16 и 17 и схема 10 вычитания 19 позволяют очистить сигналытензодатчика 13 от вибрационных помех и тем самым повысить точность измерения моментов сил трения подшипников качения.Таким образом, измерение моментов тре ния подшипников в пространственной вибрации с варьирусмой степенью корреляции можно производить с высокой точностью.Фор мула изобретения20Устройство для измерения моментов трения подшипников, содержащее установленную на технологических подшипниках немагнитную обойму, связанную с приводом, и25 расположенный внутри нее немагнитныйвал, между которым и обоймой устанавливаются испытуемые подшипники, а также включающее электромагнитный нагружатель, контрольно-измерительную аппаратуру с весоЗО вым фильтром и схемой вычитания сигналов,связанную с наклеенными на вал двумя датчиками вибрации и с тензодатчиком, связанными с валом через упругий элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения35 моментов трения испытуемых подшипников впространственной вибрации с варьируемойстепенью корреляции электромагнитный нагружатель выполнен в виде двух установленных под утлом 90 друг к другу радиальных40 электромагнитов и одного осевого, расположенного со стороны одного торца вала, накотором установлен магнитопроводный колпачок, при этом в средней части напротиврадиальных электромапнитов запрессована45 втулка из магнитопроводного материала, адатчики вибрации наклеены на конце, противоположном торцу с колпачком под углом90 друг к другу, один из которых наклеендиаметрально противоположно упругому эле 50 менту, причем выходы датчиков через весовые фильтры соединены со схемой вычитаниясигналов с фильтров, производимых от сигнала тензодатчика,Корректор А, Степанова Редактор Л, Чепайкина Подписное Типография, пр. Сапунова 2 Заказ 1928/12 Изд. Хе 685 Тираж 1109 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5