Устройство для измерения момента трения в подшипниках качения

и ц 645 Î 64

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.07.75 (21) 2162157(25-28 (51) M. Кл.з

G 01N 19(02 с присоединением заявки № (23) Приоритет — (32) 01.08.74

Государственный комитет (31) VPg01m!180249 (33) ГДР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (53) УДК 620.178.162. .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы Хубертус Штефан, Норберт Нойманн, Йохен Хаманн и

Бернд Розенбуш (ГДР) Иностранное предприятие

«ФЕБ Комбинат Нагема» (ГДР) (71) Заявйтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ТРЕНИЯ В

ПОДШИПНИКАХ КАЧЕНИЯ

Изобретение относится к испытанию ма- териалов и касается техники определения потерь на трение.

Известен способ определения момента трения подшипника, заключающийся в том, что подшипник приводят во вращение с заданной скоростью, затем производят отключение привода и измеряют изменение его скорости вращения за выбранный промежуток времени, а о моменте трения судят по изменению скорости вращения (1).

Недостатком известного способа является невозможность определения момента трения при пуске, а также при малых скоростях вращения.

Наиболее близким по техническому существу и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для измерения момента трения в подшипниках качения, содержащее привод, на валу которого размещен исследуемый подшипник, соосную ему оправку, устанавливаемую на наружном кольце подшипника, магнит, размещенный внутри оправки, наружный магнит, охватывающий оправку, систему питания одного из магнитов, бесконтактный датчик угла поворота оправки относительно вала, усилитель сигнала датчика, включенный в цепь управления системой питания магнита.

2 .Недостатком известного устройства является недостатбчная точность измерения потерь на трение прецизибнных подшипников, обусловленная влиянием жесткости

5 проводов питания магнита и большими массами подвижных элементов устройства. Это также снижает надежность работы устройства.

Целью изобретения является повышение

1О точности измерения и надежности эксплуатац ии.

Поставленная цель достигается тем, что магнит, размещенный внутри оправки, выполнен постоянным, а наружный магнит

15 представляет собой электромагнит.

На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Исследуемый подшипник 1 внутренним кольцом установлен на валу 2,:приводимом во вращение приводом (не показан). На наружном кольце подшипника 1 установлена оправка 3 с помощью зажимов 4. В оправке 3 установлен постоянный магнит 5 с зазором относительно вала 2. Снаружи оправки 3 соосно с валом 2 неподвижно установлен наружный магнит, выполненный в виде кольцевого статора 6 с электромагнитами 7.

В статоре 6 и оправке 3 выполнены

ЗО сквозные соосно расположенные окна, ось

645064 которых лежит в плоскости вращения подшипника 1 и отстоит от оси вала 2 на расстоянии, превышающем сумму радиуса вала и половину ширины проекции наибольшего окна на плоскость, перпендикулярную к оси расположения окон. По обеим сторонам статора 6 на оси окон установлены источник 7 света и фотоприемник 8. Последний выполнен по мостовой схеме. Источник

7 света и фотоприемник 8 образуют бесконтактный датчик угла поворота оправки

3. Оба окна статора 6 и окно оправки 3 со стороны источника 7 света выполнены достаточно широкими, чтобы при вращении оправки 3 в рабочем интервале углов поворота . последняя не перекрывала световой поток. Окно оправки 3 со стороны фотоприемника 8 выполнено в виде узкой щели.

Питание катушек статора 6 осуществляется усиленным усилителем (не показан) током фотоприемника 8, в цепь которого включен измерительный прибор.

Устройство работает следующим образом.

В положении покоя на оба плеча фотоприемника 8 подают одинаковые потоки света, излучаемые источником .7. При этом оба плеча фотоприемника 8 сбалансированы и на его выходе напряжение равно нулю. Соответственно катушки статора 6 обесточены. При вращении вала 2 вследствие сил трения наружное кольцо подшипника 1 увлекается вращающимся внутренним кольцом. При этом щель оправки

3 перемещается, уменьшая световой поток, падающий на одно плечо светоприемника

8, и увеличивая световой поток, падающий на другое плечо, Вследствие этого на выходе фотоприемника 8 возникает разность потенциалов, пропорциональная смещению щели, обусловленному поворотом втулки 3.

Этот сигнал, усиленный усилителем, подается на катушки статора 6. Это приводит

5 к возникновению магнитного поля, которое, взаимодействуя с магнитами 5, стремится вернуть оправку 3 в исходное положение.

При этом данная магнитная система принимает устойчивое состояние. Сила тока в ка10 тушках статора 6, соответствующая этому состоянию, является мерой момента трения.

Формула изобретения

15 Устройство для измерения момента трения в подшипниках качения, содержащее привод, на валу которого размещен исследуемый подшипник, соосную ему оправку, устанавливаемую на наружном кольцепод20 шипника, магнит, размещенный внутри оправки, наружный магнит, охватывающий оправку, систему питания одного из магнитов, бесконтактный датчик угла поворота оправки относительно вала, усилитель си2б гнала датчика, включенный в цепь управления системой питания магнита, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности эксплуатации, магнит, размещенный внутри опЗр равки, выполнен постоянным, а наружный магнит представляет собой электромагнит.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. P. М. Матвеевский, Исследование поз5 терь на трение в подшипниках качения.М., 1959, с. 29.

2. Кау С. М. Балансирные динамометры для измерения вращающегося момента. Л., «Энергия», 1962, с. 36 — 37.

Составитель Н. Алексеева

Редактор Х. Суханова Техред С. Антоненко Корректор О. Тюрина

Заказ 325/3 Изд, М 156 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2