Устройство для определения момента трения в подшипниковом узле

(5 ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ЕНТНО ПИС РЕТЕН держ На фиг,1 определени ковом узле;на фиг,3 - и комплектом разрез,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургическогомашиностроения им.А.И.Целикова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ТРЕНИЯ В ПОДШИПНИКОВОМ УЗЛЕ(57) Сущность изобретения: устройство соит установленные на основании смонИзобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения моментов и коэффициентов трения в подшипниковых узлах, и может быть использовано в научно-исследовательских организациях и заводских лабораториях при испытаниях радиальных и радиально-упорных подшипников качения;Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения воэможности проведения комбинированных испытаний подшипникового узла в условиях регулируемого эащемления его тел качения,показана схема устройства для я момента трения в подшипнина фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; одшипниковый узел с упором и сферических шайб, продольный тированныи в подшипниковых опорах приводной вал для установки подшипникового узла, узел радиального нагружения, измеритель момента трения, приспособление изменения относительного положения подшипникового узла и узла радиального нагружения, узел осевого нагружения. Между корпусом подшипникового узла и упором размещены упорный подшипник и комплект сферических шайб. Сферические шайбы выполнены с вогнутыми и выпуклыми контактирующими одна с другой поверхностями, центры которых расположены на оси вращения приводного вала, и с центральными отверстиями, диаметры которых превышают диаметр приводного вала. 3 ил. Устройство содержит основание 1, смонтированный на нем на подшипниковых опорах 2 и 3 приводной вал 4, получающий д вращение от электродвигателя 5. узел ради- р ального нагружения 6 и испытуемого подшипникового узла 7, смонтированного на упомянутом валу. На корпусе подшипникового узла закреплен контактирующий с уз-Ь лом радиального натруженна сегмент о с (ьт рабочей поверхностью, эквидистантной по- (д верхности приводного вала. С корпусом подшипникового узла связан также измеритель момента трения, выполненный в виде 1 закрепленного на упомянутом корпусе рычага 9 с наклеенными на его поверхности тензодатчиками 10, выполняющими функцию силоиэмерительных элементов. Вращательно-качательноедвижение подшипникового узла осуществпяется от силового цилиндра 11, шток которого шарнирно связан с рычагом 9, Устройстго содержиттакже узел осевого нагружения, выполненный в виде силового цилиндра 12. В варианте, показанном на фиг.1., силовой цилиндр в сочетании с упором 13, установленном на основании 1 с возможностью установочно. го перемещения вдоль оси приводного вала 4, выполняет также функцию приспособления для изменения положения испытуемого подшипникового узла относительно узла радиального нагружения 6. Относительное перемещение подшипникового узла и узла осевого нагружения может осуществляться также путем перемещения последнего относительно других узлов устройства в осевом направлении. Между упором 13 и корпусом 15 подшипникового узла 7 размещены комплект сферических шайб 14 и упорный подшипник 15, причем сферические шайбы имеют вогнутые и выпуклые контактирующие одна с другой поверхности, центры ко торых расположены на оси вращения приводного вала, и центральные отверстия, диаметры, которых превышают диаметр приводного вала, Детали 14 и 15 могут быть выполнены в виде так называемых сферических упорных нестандартных подшипников сподкладными кольцами, Узел радиального нагружения 7 может быть выполнен в виде одноплечего рь 1 чага 16 с роликом 17, приводимого от силового цилиндра 18 (фиг,2), Ро лик 17 может приводиться непосредственно от силового цилиндра, однако это приводит к увеличению усилия и габаритов последнего.Работа устройства осуществляется сле дующим образом,На приводной вал 4 устанавливают испытуемый подшипниковый узел 7. На корпусе последнего закрепляют сегмент 8 таким образом, чтобы рабочая цилиндрическая 40 поверхность сегмента была эквидистантна поверхности вала 4. К упомянутой поверхности через ролик 17 прикладывают радиальную нагрузку Р от силового цилиндра 18,Для создания перекоса испытуемого 45 подшипникового узла радиальную нагрузку необходимо сместить относительно вертикальной плоскости симметрии подшипникового узла. Это осуществляется путем ослабления болтов крепления упора 13 к 50 основанию 1, перемещения приводного вала 4 вместе с узлом 7 и другими насаженными на вал узлами относительно узла 6 от силового цилиндра 16 и затяжки болтов упора 13. Помимо радиальной нагрузки Р к испытуемому подшипниковому узлу 7 прикладывают также осевую нагрузку Т от силового цилиндра 12, Приложение к узлу 7 усилий Р и Т в сочетании с перекосом соэдает эащемление тел качения между кольцами подшипников. имитирующее реальные случаи нагружения подшипниковых узлов. Спомощью электродвигателя 5 задают валу 4вращение, Корпусу подшипникового узла 7с помощью силового цилиндра 11 через рычаг 9 сообщаютусилие, постепенно увеличивая его до значения, обеспечивающеготрогание подшипникового узла. При достижении последним равномерного движениярегистрируют показание силоиэмерительного элемента 10, по которому определяюткрутящий момент М 1, Возвращают узел 7 висходное положение и затем сообщают последнему движению в противоположномнаправлении, При достижении корпусомподшипникового узла 7 равномерного движения снова регистрируют показание силоизмерительного элемента 10, по которомуопределяют крутящий момент М 2,Искомый момент трения определяетсяпутем решения системы двух уравнений моментов, действующих на корпус подшипникового узла при его равномерном движениипо часовой и против часовой стрелки-Мтр - Мтор + М 1 = 0;Мтр + Мтор+ М 2 = О,Из решения получимМ -М 2Мтр =2где Мр - тормозной момент, создаваемыйузлами радиального и осевого нагружений,Применение заявляемого устройствапозволит в несколько раэ повысить точностьопределения моментов трения в подшипниковых узлах, работающих с перекосом в условиях за щемления тел качения, посравнению с подшипниковыми узлами, работающими без перекоса и эащемления телкачения, Тем самым возрастет достоверность экспериментальных данных о коэффициентах трения радиальных ирадиально-упорных подшипников, нагружаемых несимметричной радиальной и осевойнагрузками. Значение коэффициентов трения позволит более точно рассчитывать потери на трение в подшипникоаых узлах,подвергаемых упомя .утому комбинированному нагружению, а знание потерь на трение позволит правильно выбрать илирассчитать конструкцию как самих подшипниковых узлов, так и их систем смазки иохлаждения.формула изобретения Устройство для определения момента трения в подшипниковом узле, содержащее основание, установленный на основании посредством подшипниковых опор привод- ной вал для.установки подшипникового узла, узел радиального нагруженияподшипникового узла, связанный с корпусом последнего измеритель момента трения,отл ича ющееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности проведения комбинированных испытаний подшипникового узла в условиях регулируемого защемления его тел качения, оно снабжено приспособлением для изменения относительного положения подшипникового узла и узла радиального нагружения, узлом осевого нагружения подшипникового узла, упором, упорным подшипником и комплектом сферических шайб, размещенными между корпусом подшипникового узла и 5 упором, причем сферические шайбы выполнены с вогнутыми и выпуклыми контактирующими одна с другой поверхностями, центры которых расположены на оси вращения приводного вала, и центральными от верстиями, диаметра которых превышаютдиаметр приводного вала.1812473Составитель Е.Петров Редактор Техред М.Моргентал Корректор Л,Лиринц каз 1572 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10