Способ определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа баланс-спираль

(5 П 5 407/ Т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗК А ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Специальное конструкторское бюро часовых механизмов(56) Аксельрод З.М, Теория и проектирование приборов времени, Л.: Машиностроение, 1969, с,55.Сборник трудс)в НИИЧаспрома, вып,9, М,:.1972, с,144. Изобретение относится к приборостроению, в частности к часовой промышленности, более конкретно к способам . определения характеристик осциллятора типа баланс-спираль.Известны способы определения коэффициентов трения, заключаются в следующем: из материалов, предназначейных к испытаниям, изготавливают так называемые узлы трения. Эти узлы трения устанавливают на машины трения, С помощью устройств, входящих в состав этих машин, создают необходимые усилия прижатия испытуемых материалов. Измеряют силу тре-. ния, а также, при необходимости, измеряют путь трения, Затем, используя экспериментальные данные, определяют коэффициент трения по формулетргде Ртр - сила трения;Й - нормальная сила давления.Наиболее близким является способ определения коэффициента трения с использованием лабораторной машины трения для 1748142 А 1(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТА ТРЕНИЯ В ОПОРАХ ОСЦИЛЛЯТОРА ТИПА БАЛАНС-СПИРАЛЬ(57) Использование: часовая поомышлен. ность, контроль парамЕтров часовых узлов, Сущность изобретения; коэффициент трения в опорах осциллятора типа баланс-спираль вычисляют, используя параметры измеренные на узле трения, В качестве узла трения используют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора с магнитоэлектрическим приводом. 2 ил. определения фрикционных свойств материала, который используется в часовой промышленности и заключается в следующем.Изготавливают узел трения из испытуемых материалов и устанавливают его на машину, создают необходимое усилие прижатия между материалами узла трения, В процессе определения коэффициента тре- ния измеряют силу трения; а затем рассчитывают коэффициент трения р по 4 Ъ вышеприведенной формуле. Лабораторная Со машина трения в рассмотренном способе а содержит индентор с полусферической пя- ф, той. который прижимается с усилием та к плоской поверхности диска из испытуемого материала, вращающегося с постоянной скоростью. Сила трения р,р измеряется с ъ помощью измерительного узла: тензометрическая балка, усилитель, самописец. Пройденный путь трения фиксируется счетчиком оборотов.Недостатки способа в том, что он не учитывает конструкции, кинематики и динамики опор осциллятора типа баланс-спираль.Опоры осциллятора характеризуютсябольшими удельными давлениями, имеютспециальную конструкцию, Угловая скорость оси баланса при его движении от одногокрайнего положения до другого изменяетсяот нуля до максимума в положении равновесия и снова достигает нуля в крайнем поло жении. Величийа и скорость нарастаниясдвигающей силы обусловливаются жестко-.стью спирали осциллятора,Однако этим способом можно получитьлишь ориентировочное значение коэффициента трения для опор осциллятора типа баланс-спираль.Целью изобретения является повышение точности определения коэффициентатрения,Указанная цель достигается тем, что визвестном способе определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа ба-.ланс-спираль,.заключающемся в измерениийараметров, характеризующих коэффициент трения, в узле трения с,помощью измерительного узла, в качестве узла тренияиспользуют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора с магнитоэлектрическим привбдом, вкачестве измерительного узла - электронно-лучевой осциллограф и омметр, а коэффициент трения,и определяется по формуле( р Тг, 2 2 в, 2 ) ,Рп Нп4 ,э-д,;,1-, - .,1+ ) .Е 1, Е 2 где Ф - амплитуда колебаний осциллятора, рад, Р - вес осциллятора, Н; Е 1 - модуль упругости материала цапф оси баланса, Н/м;Е 2 - модуль упругости материала опор цапф оси баланса, Н/м;г- радиус цилиндрической части цапфы оси баланса,м; гс - радиус сферы цапфы оси баланса, м; г - длительность импульса привода при вертикальном положении оси баланса, с;г, - длительность импульсов привода при горизонтальном положении оси баланса,с;Чг - амплитуда импульсов привоДЬ при горизонтальном положении оси баланса, В;Ч 8 - амплитуда импульсов привода при вертикальном положении оси баланса, В;Впр - сопротивление обмотки привода, Ом;д- коэффициент полезного действия схемы привода; =3,14,.Предложенный способ в полной мереучитывает особенности конструкции, кинематики, динамики опор осциллятора типабаланс-спираль, что позволят повысить точность определения коэффициента трения в опорах осциллятораНа чертеже фиг.1 изображена комбинированная функциональная схема устройства для определения коэффициента трения в10 .опорах осциллятора типа баланс-спираль,.. на фиг.2 -сечение опоры осциллятора вдольоси 8,Устройство содержит электронно-механический спусковой регулятор 1 с магнито 15 электрическим приводом, в который входятсхема привода 2 с бифилярно намотаннымиобмоткой освобождения 3 и обмоткой привода 4, а также осциллятор,5 типа балансспираль, в котором баланс выполнен в виде20 двух дисков 6, 7 из магнитомягкого материала, закрепленных на оси 8. На дисках баланса закреплены постоянные магниты 9,10, обращенные друг к другу разноименны-,ми полюсами, и противовесы 11, 12, Один25 конец спирали 13 укреплен на основании 14осциллятора 5, а другой - на оси 8, установленной в опорах 15, 16, Обмотка освобождения 3 и обмотка привода 4 черезпереключатель 17 и контактное разъемное30,соединение 18 соединены с электронно-лу-.чевым осциллографом 19; а к обмотке привода 4 подключен омметр 20 черезконтактное разъемное соединение 21. Схема привода 2 через контактное разьемное35 соединение 22 подключена к источнику питания пострянного тока 23, Опора осциллятора, изображенная на фиг.2, имеетсквозной 24 и накладной 25 часовые камни.В зазоре между камнями 24 и 25 расположе 40 но часовое масло 26,Изобретение осуществляется следую.щим образом. Измеряют радиус г цилиндрической части цапфы оси 8 баланса, вес Росциллятора (вес узла баланса), радиус гс45 сферы цапфы. Соединяют схему привода 2с источником питания постоянного тока 23че рез кбнтактное разъемное соединение 22,а обмотку освобождения 3 - с электроннолучевым осциллографом 19 через контакт 50 ное соединение 18 и переключатель 17.Омметр 20 соединяют с устройством черезконтактное разъемнеое соединение 21, Располагают устройство таким образом, чтобыось 8 осциллятора 5 находилась в вертикаль 55 ном положении. На схему привода 2 подаютнапряжение питания 1,5 В от йсточника 23,в результате чего возникают возникают автоколебательные движения осциллятора 5,при этом поле постоянных магнитов 9, 10ку привода 4, наводя в них ЭДС, величина которой пропорционально амплитуде колебаний осциллятора. Устанавливают необходимую амплитуду колебаний осциллятора 5, 5 изменяя напряжение питания схемы привода 2. Соединяют переключателем 17 обмот-ку привода 4 с электронно-лучевым осциллографом 19, при этом на экране ос циллографа появляется изображение импульсов привода осциллятора. Измеряют амплитуду и длительность импульсов привода.15Располагают устройство таким образом, чтобы ось 8 осциллятора 5 находиласьв горизонтальном положении (потери натрение при этом положении оси осциллятора возрастают). Увеличивают напряжение 20питания на схеме привода 2 и устанавливают ту же амплитуду колебаний осциллятора5, что и при вертикальном положении оси 8.Осциллографом 19 измеряют амплитуду идлительность импульсов привода, омметроы 20 измеряют сопротивление обмоткипрр 1 вода 4,. полезного действия у, входящие в расчетную формулу, определяются соответственно материалом цапф оси баланса;материалом опор и конструкций устройства.Экспериментальные данные и конструктивные параметры устройства вводят врасчетную формулу и вычисляют значение 35коэффициента трения в опопрах осциллято: ра типа баланс-спираль.Предложенный способ определения коэффициента трения в опорах осциллятора 40типа баланс-спираль по сравнению с прототипом учитывает в полной мере особенности конструкции, кинематики, динамикиопор осциллятора, что позволяет повысить,точность определения коэффициента трения в опорах осциллятора.- + - Е 1 Е 2 ий осциллят рад,Р - вес осциллятора, Н;Ет - модуль упругости материала цапфоси баланса, Н/м;Ег - ,.модуль упругости материала опорцапф оси баланса, Н/м;г,г - радиус цилиндрической части цапфыоси баланса,м;гс- радиус сферы цапфы оси баланса, м;т - длительность импульса приводапри вертикальном положении оси баланса,с;. тг - длительность импульса привода пригоризонтальном положении оси баланса, с;Чг - амплитуда импульсов привода пригоризонтальном положении оси баланса, В;Чв - амплитуда импульсов привода привертикальном положении оси баланса, В;Йпр - сопротивление обмотки привода,Ом;схемы пр коэффициент полезного действияивода,Формула изобретения Способ определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа баланс- спираль, заключающийся в измерении параметров характеризующих коэффициент трения, в узле трения с помощью измерительного узла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения коэффициента трения, в качестве узла трения используют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора с магнитоэлектрическим приводом, в качестве измерительного узла - электронно-лучевой осциллограф и омметр, а коэффициент трения,и определяется по формуле:1748142 Составитель В,ВуколовТехред М,Моргентал актор М.Васил Корректор С.Черни зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 2505 . Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5