Устройство для динамических испытаний опор скольжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 191 (11)(594 С 01 Ь 7 ЗОБРЕТЕНИ У ВТОР СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(46) 15.03.87. Бюл. Ь О1,71) Устиновский механический инстут(56) Авторское свидетельство СССРМ 82272, кл. 6 01 Ь 7/08, 1949.Авторское свидетельство СССРМ 687355, кл. С 01 Ь 11/00, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОПОР СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и надежность работы устройства. Оптический чувствительный элемент выполнен в виде кольцевой параболической мембраны 8, по внутреннему контуру которой закреплен сильфон 9. Луч света от источника 1 делится делителем 2 на два луча; один из которых непосредственно,ц, Ю1 а другой, отразившись от зеркала, падают на мембрану 8 параллельно оси цапфы 5, Изменение давления во втулке Ь при вращении цапфы 5 приводит к прогибанию диафрагмы 14, создающему давление в жидкости 1 в каналах 12 и 13 и корпусе 7 преобразователя 2968694 давления. Изменение кривизны мембраны приводит к изменению расстояния между точками падения лучей от источника 1 света на позиционно-чувствительные фотоприемники 17 и 18 фотоэлектрического преобразователя 16, характеризующего величину давления, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования работы опорскольжения,Целью изобретения является повы- . 5шение точности измерений и надежностиработы устройства.На фиг, 1 представлена общаясхема устройства; на фиг. 2 - варианты положения световых лучей отно"сительно Фотоприемников и геометрические соотношения.Устройство содержит источник 2сфокусированного света (лазер), оптически взаимодействующий с делителем 2 и зеркалом 3, которые в своюочередь оптически взаимодействуютс преобразователем 4 давления, установленным по оси цапфы 5, вращающейся во втулке Ь. Преобразователь давления 4 содержит корпус 7, кольцевуюпараболическую мембрану 8, которая .по внешнему контуру жестко связана скорпусом 71 а по внутреннему контурусвязана с корпусом 7 через упругуюсвязь 9, например сильфон. Внутренняя полость 10 преобразователя 4 заполнена жидкостью 11 и через системуканалов 12 и 13 в корпусе цапфы 5гидравлически связана с диафрагмой14 датчика давления, установленнойзаподлицо с внешней поверхностью цапфы 5, и с регулировочным узлом 15,предназначенным для заполнения каналов 12 и 13 жидкостью и проведениятарировки устройства. Датчик преобразователя 4 давления оптически связан с оптоэлектронным преобразователем 16, выполненным из двух координатно-чувствительных фотоприемников4017 и 18, которые в свою очередь электрически связаны с дешифратором 19 ирегистратором 20,2Устройство работает следующим образом,При вращении цапфы 5 во втулке 6происходит изменение давления, действующего на диафрагму 14, которая.,прогибаясь, создает давление в жидкости 11, которое через каналы 12 и13 передается к преобразователю 4давления. При изменении давления вполости 10 корпуса 7 преобразователя4 давления происходит изменение радиуса кривизны параболической мембраны 8 эа счет того, что внешний контур мембраны 8 жестко заделан в корпусе 7, а внутренний связан с корпусом 7 через сильфон 9. Наличие сильФона 9 повышает также чувствительность преобразователя 4 к изменениюдавления. Падающий на делитель 2 лучсвета от источников 1 света делитсяна два луча, один иэ которых параллельно оси цапфы 5 падает на мембрану8, а другой, отразившись от зеркала3, попадает на мембрану 8 симметрично первому лучу. Отразившись от мембраны 8 вследствие ее параболическойформы, лучи пересекутся в фокусе параболической мембраны 8 и, расходясь,дальше попадут на фоточувствительныеплощадки координатно-чувствительныхфотоприемников 17 и 18 на расстоянииЬ=У +У друг от друга. Величина Ьявляется параметром, по которому однозначно определяется величина давления. При изменении давления происходит изменение кривизны мембраны 8,что приводит к тому, что величина Лменяется за счет изменения положенияточки пересечения лучей, Наличие вконструкции преобразователя 4 давления параболической мембраны 8 позволяет устранить погрешность измерения, вызванную биением цапфы и втул12968 ки, эксцентриситетом установки и несоосностью положения преобразователя4 давления и цапфы 5 так как припараллельности лучей, падающих намембрану 8, и при одинаковом их положении относительно друг друга ониобязательно пересекутся в фокусе мембраны 8 вне зависимости от величиныэксцентриситета или биения, и припостоянном давлении в преобразовате Оле 4 давления падают на фотоприемники 17 и 18 на постоянном расстоянииЬ друг от друга независимо от положения лучей относительно осей симметрии ХХ и УУ. При необходимости 15кроме. величины давления с фотоприемников 17 и 18 может быть полученаинформация об амплитуде и направлении биений цапфы. Амплитуда биенийопределяется как разность между поло жениями световых лучей на фотоприемниках 17 и 18, т,е. Кц=У,-У,- 1 х.А направление биения определяетсяположением световых лучей на фотоприемниках 17 и 18 относительно осейсимметрии ХХ и УУ,Например, на фиг. 2 показаны два возможных положения точек падения световых лучей на поверхности фото- ЗО приемников 17 и 18, В одном случае точки расположены симметрично относительно осей симметрии ХХ и УУ, величина давления Р=Й(Ь) амплйтуда биения Й= /У-У/ =0; Й=О. В дру гом случае величина давления Р=Г(Ь ), амплитуда биения по оси УУ равна/ /й =/У -У / по оси ХХ Г =Х а мака хсимальная величина биения определяется как Е = Е +й , Из этих же пац х ф1 раметров можно определить и направление биения. Параметры, необходимые для получения требуемой информации, передаются с фотоприемников 17 и 18 в виде электрических сигналов на де 69 4шифратор 19, а с него - на регистратор 20.Перед началом измерений проводится заполнение жидкостью 11 каналов 12 и 13 с помощью регулировочного узла 15 который также используется для проведения тарировочных работ, для получения зависимости Ь=Й(Р). При этом каналы 12 и 13 соединяются через регулировочный узел 15 с гидро- магистралью, давление в которой может меняться и контролироваться с помощью образцовых приборов, например манометров. формула изобретения Устройство для динамических испытаний опор скольжения, содержащее полость, выполненную в цапфе и закрытую мембраной, установленной на цилиндрической поверхности цапфы, источник света, оптический чувствительный к перемещению элемент и фотоэлектрический преобразователь, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, в нем оптический чувствительный к перемещению элемент выполнен в виде кольцевой параболической мембраны с зеркальной внешней поверхностью и сильфона, укрепленного по внутреннему контуру мембраны, установленных в полом корпусе, размещенном в торце цапфы по ее оси, причем полость корпуса соединена каналом с полостью, выполненной в цапфе, и заполнена жидкостью, напротив мембраны снаружи установлены светоделительная пластиона и зеркало под углом 45 к продольной оси мембраны и оптической оси источника света, а фотоэлектрический преобразователь выполнен в виде блока, состоящего из двух позиционно- чувствительных фотоприемников.1296869 Составитель А. СоколовскийМ, Недолуженко Техред И.Попович Корректор М,Демчи ед Тираж 777 осударственного коми ам изобретений и от сква, Ж, Раушска одписно 767/ ВНа ета СССР ытий по д 4/5 1303 ая, 4 зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, П