Устройство для измерения коэффициентов трения в вариаторе

Устройство для измерения коэффициентов трения в вариаторах, в основном, применяется в машиностроении и измерительной технике. Это устройство отличается от прототипа тем, что приводное устройство взаимодействует с тихоходным валом вариатора, соединенным с водилом, а тормозное устройство - с быстроходным валом, соединенным с центральным внутренним колесом.

Область применения - машиностроение, измерительная техника.

Известны устройства для измерения коэффициента трения в вариаторе, включающие вариатор, приводимый двигателем за быстроходный вал, и измерительное тормозное устройство на тихоходном валу вариатора (см., например, Ковчегин Д.А. «Методы определения рациональных параметров механизмов...», Автореферат диссертации, М.; 2004; с.13, рис.3). Это устройство принято за прототип.

Недостатком прототипа является то, что в случае выполнения по планетарной схеме, установка тормозного измерительного устройства на тихоходном валу не обеспечивает точности показаний потому, что тихоходный вал связан с водилом, на которое действуют силы трения одновременно от внутреннего и внешнего контактов сателлитов с центральными колесами. Отменить эти силы друг от друга затруднительно.

Недостаток прототипа устранен в предлагаемом устройстве, где вариатор, выполненный по планетарной схеме, приводится двигателем за тихоходный вал, а тормозное измерительное устройство установлено на быстроходном валу вариатора. В этом случае тормозное устройство воспринимает, непосредственно, момент сил трения на внутреннем центральном колесе вариатора, и показания его дадут доверительные сведения о коэффициенте трения, поскольку усилия нажима в контактах этого центрального колеса вариатора с сателлитами известны.

Принципиальная схема устройства представлена на фиг.1. Корпус 1 вариатора установлен на неподвижном основании, тихоходный вал 2 его связан с источником вращения, например, с двигателем 3, на быстроходном валу 4 установлен тормозной барабан 5 с измерительным устройством 6. Таким образом, крутящий момент измеряется на быстроходном валу 4. При известных усилиях прижима внутренних центральных колес 7 к сателлитам 8 - N и радиусе точек контакта этих деталей - R, а также крутящем моменте на быстроходном валу Т, коэффициент трения f вычисляется по формуле:

где - сумма усилий прижима колес 7 к сателлитам 8. Например, при моменте Т=10 Н м; К=0,05 м; =5000 H, коэффициент трения f=0,04, что и соответствует реальным условиям эксперимента.

Особенно удобно использование данного устройства для измерения коэффициентов трения при высоких скоростях качения в контакте, т.е. при высоких частотах вращения вала 4, когда обеспечить это вращение асинхронным двигателем затруднительно (частота вращения свыше 10000 об/мин). Тихоходный же вал вращается с невысокими частотами, и приводить его удобно от асинхронных двигателей, патронов металлорежущих станков и других устройств широкого применения.

Устройство для измерения коэффициентов трения в вариаторах, преимущественно выполненных по планетарной схеме, включающее вариатор, приводное и тормозное устройства с измерителем крутящего момента, отличающееся тем, что приводное устройство взаимодействует с тихоходным валом вариатора, соединенным с водилом, а тормозное устройство - с быстроходным валом, соединенным с центральным внутренним колесом.