Устройство для определения модулей упругости подшипников скольжения

(В) Иб (11) 2 (51) 5 0 91 М 13 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПА Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Лукашенко Владислав Иванович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ ПОДШИПНИКОВСКОЛЬЖЕНИЯ(57) Сущность изобретения: угол поворота векторполяризации света при пропускании его через сечение вкладыша подшипника скольжения пропор 3растяжению, сжатию в этом сечении. ким спектральным диапазоном пропускариапа вкладыша проходит от излучателя 1 ляризатор 2, радиальное отверстие 8 кордшипника в материал вкладыша по радиуротив часовой стрелки на анализатор 3 к емнику 4, усилителю 5, устройству 6 опресветовой нагрузки, выполненному в виде нциапьного каскада с регулируемым контом усиления. 1 зп ф-ль 3 ип,ционален Свет с уз ния мате через по пуса 7 по су его и фотопри деления диффере эффицие10 усиления 20 35 40 Изобретение относится к испытательной технике подшипников скольжения и предназначено для измерения модулей упругости при пропускании света в материале вкладыша,Известны устройства для определения упругих характеристик детали динамическими методами, содержащее устройство для возбуждения механических колебаний, испытуемый образец и устройство для регистрации колебаний ЯНедостатком этих устройств является нарушение целостности подшипника вследствие вырезки из него испытательных образцов.Известно также устройство для осуществления способа замера гидродинамических давлений, содержащее мембранный манометр с емкостными, угольными, проволочными или другими какими-либо датчиками, включенные в систему измерительного моста с усилителями 2.Недостатком этого устройства является малая точность измерений за счет вращения датчика относительно неподвижного вкладыша,Наиболее близким из рассмотренных аналогов к изобретению является устройство для измерения параметров вкладыша подшипника, содержащее регистрирующий параметры вкладыша подшипника датчик и соединенный с последним усилитель с регистрирующим устройством 131,Недостатком этого устройства является недостаточнал точность измерений вследствие отсутствия испо ьзования света в качестве измерлемого параметра,Целью изобретения является повышение точности измерений.Это достигаегсл введением излучателя с поляризатором и фотоприемника с анализатором,Сопоставительный анализ заявляемого решения по сравнению с прототипом показывает, что заявляемое устройство для определения модулей упругости подшипников скольжения отличается наличием излучателя с поляризатором и фотоприемника с анализатором.На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - график изменения вектора поляризации вдоль радиуса подшипника относительно градусов его окружности; на фиг,3 - график изменения вектора поляризации по оси подшипника относительно градусов его окружности,Предлагаемое устройство длл определения модулей упругости подшипников скольжения состоит нефиг.1) из излучателя 1 с узким спектральным диапазоном, совпадающим с максимумом пропускания материала вкладыша, ось которого направлена против часовой стрелки по радиусу вкладыша, поляризатора 2, размещенного после излучателя по ходу луча с возможностью поворота на 90, анализатора 3, размещенного перед фотоприемником 4 на выходе пучка из вкладыша с возможностью поворота вокруг оси пучка, фотоприемника 4, ось которого направлена по часовой стрелке по радиусу вкладыша, усилителя 5, устройства 6 определения световой нагрузки. Последнее выполнено в виде дифференциального каскада с регулируемым, коэффициентом Изобретение иллюстрируется следующим примером. Угол поворота вектора поляризации света при пропускании его через данное сечение вкладыша пропорционален деформируемости кристаллической решетки материала вкладыша в этом сечении, Другими словами, угол поворота вектора поляризации пропорционален растяжению, сжатию в этом сечении, или иначе модулю упругости в этом сечении; Свет с узким спектральным диапазоном, например, для вкладыша иэ углепластика УГЭТ-Т составляето3,44 А и является светонепроницаемым для металлического корпуса 7, имеющего свой узкий спектральный диапазон пропускания света, проходит от излучателя 1 в инфракрасном диапазоне с опорной нагрузкой Ооп, представляющего собой лазер мощностью 100 Вт, через поляризатор 2 из тефлоновой пленки, пропускающий только вертикальный вектор света, радиальное отверстие 8 корпуса 7 подшипника в материал вкладыша, в Котором вертикальный вектор света по мере его прохождения через сечения вкладыша поворачивается на определенный угол в зависимости от величины нагрузки в этом сечении.Далее пучок света выходит к анализатору 3 из тефлоновой пленки, пропускающего только горизонтальную компоненту вектора поляризации, величина которого пропорциональна модулю упругости рассматриваемого сечения материала вкладыша,фотоприемнику 4 в виде фотодиода, в кото.- ром горизонтальный вектор преобразуется в электрический сигнал выхода световой нагрузки О из материала вкладыша 9, параметрическому усилителю 5. устройству определения световой нагрузки 6.Световал нагрузка 01 выражена величиной горизонтальной компоненты вектора поляризации рассматриваемого сечения материала вкладыша (фиг.2, 3), При пропускании света в исходном состоянии поляри2003960 затора 2 вертикальный вектор направлен вдоль радиуса подшипника, при этом измеряют модуль упругости вдоль радиуса под.шипника скольжения (фиг,2). В случаеоповорота поляризатора 2 на 90 вертикальный вектор направлен вдоль оси подшипника, при этом измеряют модуль упругости по . оси подшипника(фиг.3). В нагруженной зоне АВС подшипника скольжения рабочая поверхность вкладыша подвергнута контактному давлению, а значит угол поворота вектора поляризации и его горизонтальная компонента больше (фиг,2, 3).В случае, когда векторы поляризатора 2 и анализатора 3 ортогональны угол поворота вектора поляризации пропорционален модулю упругости в ненагруженном состоянии вкладыша подшипника - темнота). В случае когда векторы поляризатора 2 и анализатора 3 параллельны угол поворота векФормула изобретения 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащее регистрирующий параметры вкладыша подшипника датчик и соединенный с последним усилитель с регистрирующим устройством, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, датчик выполнен в виде излучателя с поляризатором и фотоприемника с анализатором на входе, причем излучатель имеет узкий спектральный тора поляризации обратно пропорционален модулю упругости (в ненагруженном состоянии вкладыша подшипника свет проходит, полностью, беэ потерь).5 Технико-экономическая эффективностьизобретения состоит в том, что в результате нового принципа действия и воплощения его в конструкции появляется возможность 10 повысить точность измерений модулей упругости подшипников скольжения в 11,4 - 12,35 раза,56) Золотаревский В.С. Механические 15 свойства металлов, М,: Металлургия, 1983,с,350,Авторское свидетельство СССР В 106636, кл. 6 01 М 13/04, 1957,Авторское свидетельство СССР 20 М 1486842, кл. 6 01 М.13/04, 1989.диапазон, совпадающий с максимумом пропускания материала вкладыша, поляри затор размещен после излучателя по ходулуча с возможностью поворота на 90, анализатор размещен с возможностью поворота вокруг оси пучка, ось фотоприемника направлена по часовой стрелке по радиусу вкладыша.2, Устройство по п.1, отличающеесятем, что регистрирующее устройство выполнено в виде дифференциального каскада с регулируемым коэффициентом 35 усиления,2003960 дактор Л,Народная аказ ЗЗ Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва,Ж. Раушская наб 4/5