Учебная экспериментальная установка
Использование: учебные устройства и исследования механизмов в приборостроении для расширения функционально-дидактических возможностей известных экспериментальных установок. Сущность изобретения: установка предназначена для исследования момента сопротивления вращения подшипниковых узлов методом выбега , содержит корпус, опору под испытываемый подшипник, установленный на валу, привод вращения вала и датчик измерения числа оборотов вала. Установка снабжена поворотной планшайбой, на которой закреплены опоры вала. Привод выполнен в виде высокоскоростного двигателя со шкивом и коромысла, ось качения которого расположена соосно с валом двигателя и жестко связана с рукояткой управления. При повороте маховика после разгона вала до заданной частоты и отключения его отсчитывают число оборотов измерительного диска, по которому определяют момент сопротивления холостого хода подшипников, поворотом планшайбы, а вместе с ней и вала на заданный угол таким же образом определяют зависимость момента сопротивления вращения подшипникового узла от положения оси вращения. Определяют также момент сопротивления узла под нагрузкой в зависимости отчастоты вращения. 1.з.п.ф-лы, 4 ил. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901504/12 (22) 10,01.91. (46) 23,08;92. Бюл. М 31 (71) Одесское специальное конструкторское бюро Всесоюзного специализированного научно-производственного объединения "Союзучприбор" (72)Ю. А. Руссо, А. А. Буцев, Н, И. Гончарен- ко, А. И, Канарев, В.Н. Климов, И.С. Потанцев и Ю. А, Шевцов (56) Юденич В. В., Бушуев А. В., Бабий В. И. Технические средства обучения и типовое учебно-лабораторное оборудование, M., 1974, с. 153, 154. (54) УЧЕБНАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: учебные устройства и исследования механизмов в приборострое. нии для расширения функционально-дидактических возможностей известных экспериментальных установок. Сущность изобретения: установка предназначена для исследования момента сопротивления враИзобретение относится к учебным приборам, а именно к учебным экспериментальным установкам для исследования момента сопротивления вращения подшипниковых узлов методом выбега. Известны учебные экспериментальные установки для исследования момента сопротивления вращения, например, прибор типа С-24. Наиболее близкой по технической сущности .к предлагаемой является учебная! Ж, 1756931 А1 щения подшипниковых узлов методом выбега, содержит корпус, опору под испытываемый подшипник, установленный на валу, привод вращения вала и датчик измерения числа оборотов вала. Установка снабжена поворотной планшайбой, на которой закреплены опоры вала. Привод выполнен в виде высокоскоростного двигателя со шкивом и коромысла, ось качения которого расположена соосно с валом двигателя и жестко связана с рукояткой управления. При повороте маховика после разгона вала до заданной частоты и отключения его отсчитывают число оборотов измерительного диска, по которому определяют момент сопротивления холостого хода подшипников, поворотом планшайбы, а вместе с ней и вала на заданный угол таким же образом определяют зависимость момента сопротивления вращения подшипникового узла от положения оси вращения. Определяют также момент сопротивления узла под нагрузкой в зависимости отчастоты вращения. 1. 3.п. ф-лы, 4 ил. экспериментальная установка для исследования момента сопротивления вращения подшипниковых узлов методом выбега;.содержащая корпус, опору под испытываемый подшипник, установленный на валу, привод вращения вала и датчик измерения числа оборотов вала. В этой установке корпус выполнен в виде вертикальной стойки. Наружное кольцо исследуемого шарикоподшипника установлено на стойке так, что его ось расположена 1756931 вертикально. Наружное кольцо размещено в промежуточной втулке и может крепиться с помощью специально о крепежного винта или фиксйроваться за счет сил трения. На валу, соединенном с внутренним кольцом шарикоподшипникз, закреплен маховик. На маховике намотано несколько витков нити, один конец которой закреплен через блок на гирьке, а второй соединен с маховиком таким образом, чтобы после разматывания нити она могла бы соскочить с маховика. При выполнении исследования обучающийся фиксирует время свободного вращения маховика и внутреннего кольца шарикаподшипника относительно наруж- ного кольца до полной остановки маховика и число оборотов, которое совершает маховик за этом время . В качестве датчика измерения числа оборотов вала в этой установке использбван фотоэлектрический датчик, позволяющий автоматизировать счет оборотов махбвика. После окончания исследования обучаю. щийся определяет момент сопротивления вращению подшипникового узла Мт по формуле 4л1в т2 где э — угол поворота, число оборотов маховика с начала наблюдения до полного останова, об„ T - время вращательного движения маховика с начала наблюдения до полного ос танова, с; 1 — момент инерции маховика относительно оси вращения, кг м с . Известная установка имеет следующие недостатки. Момент сопротивления вращению определяют только одном положении шарикоподшипника, а именно, когда его ось расположена вертикально. В реальных же конструкциях машин и приборов наиболее распространен en ah, когда ось подшипника расположена горизонтально, а в ряде конструкций, например летательных аппаратов, ось подшипника меняет свое положение в пространстве во spew всего срока службы устройства; В реальных конструкциях машин и приборов валики устанавливаются нз два под. шийникз,. з не нз один, поэтому при исследовании обучающимся важно знать момент сопротивления вращению в двухопорной конструкции, а не одноопорной. а этой нельзя исследовать на известной уста-. новке. Момент сопротивления вращению шарико-подшипника складывается из двух со5 ставляющих момента сопротивления вращению без нагрузки Мо и момента сопротивления вращению при действии нагрузки Мт. В приборных конструкциях, где действующие усилия малы, величина Мо 10 имеет первоначальное значение, она обычно приводится в справочниках. Известная конструкция не позволяет определить ни. величину Мо косвенным методом, ни зависимость момента сопротивления вращению 15 от нагрузки. Известно, что момент сопротивления вращению зависит от скорости вращения. При помощи известной установки можно ойределйть момент сопротивления враще20 нию шарикоподшипника только при скоростях близких к.нулю. Целью изобретения является расширение функционально-дидактических воэможностей учебной экспериментальной 25 установки. Поставленная цель достйгается тем, что в учебной экспериментальной установке для исследования момента сопротивления вращения подшипниковых узлов методом 30 выбега, содержащей корпус, опору под испытываемый подшипник, установленный на валу, привод вращения вала и датчик измерения числа оборотов вала, на валу установ35 лен дополнительный испытываемый подшипник, размещенный в дополнительной опоре, при этом установка снабжена поворотной планшайбой, на которой закреплены опоры вала. 40 Привод вращения вала может быть выполнен в видЕ высокоскоростного двигателя со шкивом и коромысла, ocb качения которого расположена соосно валу двигателя и жестко связана с рукояткой управления, 45 причем на коромысле смонтирован ролик, который постоянно кинематически связан со вкивом"двигателя и имеет возможность периодического взаимодействия с валом подшипникового угла посредством рукоят50 ки управления. Такое выполнение установки позволяет исследовать зависимость момента сопротивления вращения подшипниковых узлов методом выбега на холостом ходу, под на55 грузкой, в зависимости от положения оси вращения sana относительно горизонтальной плоскости как для подшипников качения, так и для подшипников скольжения. На установке возможно установить и другие зависимости, например момента со1756931 противления вращения от типоразмера от фрикционного диска 9, т. е. отключают подшипников и пр, привод вращения вала 7. В процессе своНа фиг..1 изображена предлагаемая бодного вращения вала 7 нажимают кнопку учебная экспериментальная установка;,на "Пуск" (на чертеже не показана) и оптоэлекфиг,2 — разрез по оси планшайбы в верти- 5 трический преобразователь14,отсчитываюкальной плоскости; на фиг. 3 — разрез А-А щий число оборотов измерительного диска на фиг. 2; на фиг. 4 — образец испытываемо- 8 эа заданный промежуток времени Т, го подшипнйКОвого узла. После этого определяют момент сопроУстановка содержит корпус 1 и поворот- тивления холостого хода подшипников Мо. ную планшайбу 2. На планшайбе 2 закреп- 10 лены разъемные опоры 3 и 4 под M 4к1п испытываемые подшипники 5 и 6, сидящие Мо 2 на валу 7. На валу 7 размещены измерительHbIA 8 M фрикционный 9 диски. BBR 7 Выполсменные грузы 10. Привод вращения вала 7 1. д - „еж ок в емени с. выполнен в виде размещенных на планшай- и Т вЂ” заданный промеж ок в емени. с; высокоскоростного двигателя 11 со ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭавиСимОСти момЕнта сопротивления вращения подшипникового 2 также установлены датчик измерения чис- 20 л б 7 - " уз а От положения Оси вращения Относи ла о оротов вала, выполненный, напри- тельно горизонтальной плоскости, поворамер, s виде оптоэлектричеСк Отб Ваю пОсредстВОм махОвика 20 и червячной передачи 19 планшайбу 2, с установленным на ней валом 7, на за анный дящим на двух подшипника 18 ус а ов- Ут . атем РОВОД т ДействиЯ в оп са ной ленных В корпусе 1. Планшайба 2 имеет Для определения момента сопротивлечерез15О Пр б 2 -щ e " ш пн к "г У т на с иксациеи ния в а ни содержит червячную передачу 19 и маховик 30 „е о 20. На планшайбе 2 нанесены риски отсчета ют сменные грузы 10 в т еб емом количестве. Момент инерции грузов 10 О 21 - пр двар"ел " известен Затем повторяют сь качения коромысла 13 располодействия в описанной выше последовательжена соосно валу двигателя 11 и жестко ности. связана с рукояткой управления 22. На ко- 35 „„ pp е ел ромысле 13 смонтирован ролик 23 находяциися в постоянном контмм со шкивом 12. Установка снабжена комплектом йспытываемых валов 7 с Различными поДшийни- ки В е ени „ счет числа оборотов за ко откие и омеж тки времени несколько раз — на высокой и на низкой частоте вращения, Пол ченные и обИсследование момента сопротивления д д озможность свращения подшипникового узла методом работанные данные дают возможность сд д озможность усполного выбега осуществляется следующим тановить зависимость сбп отивления от образом. частоты вращения. Посредством маховика 20 и червячной 45 передачи 19 передачи поворачивают планшайбу 2 установка позволяет определять момент сопротиВления Вращения подшипникОВЫХ уэ, что ы поры и находились в горизонтальном положении. Затем берут лов В двухопорных конст к иях и и один из валов 7 с испытываемым подшип. раэличных положениях осей в а ения опниками 5 и 6 и устанавливают их соответст- 50 ределять момент нагр зки и в большом ивенно в опоры 3 и 4. Закрывают крышку 16 апазоне скоростей, и включают питание Установки. РУколткой с ановки обеспечиуправления 22 поворачивают коромысло 13 тические возможности установки обеспечидо контакта ролика 23 с фрикционным дис. вают ее повсеместное использование в учебном процессе. ком 9, при этом включается двигатель 11, 55 Постоянно взаимодействуя со шкивом 12 Формула иэоб етения р у бретения ролик 23 при контакте с диском 9 передает в ащение валу, осле разгона вала 7 до 1. Учебная экспериментальная установзаДанной частоты вРаЩенИЯ поворачивают ния в ащения по шипни ка для исследования момента соп отивлерукоятку управления 22 и Отводят ролик 23 1756931 методом выбега, содержащая корпус, опору под испытываемый йодшипник, установ ленный на валу, привод вращения вала с электродвйгателем и датчик измерения числа оборотов вала. отличающаяся тем,. что, с целью расширения фуй сционально дидактических возможностей установки, на . валу установлен дополнительный испытуемый подшипник, размещенный в дополнительной опоре, при этом установка снабжена поворотной планшайбой. на которой закреплены опоры вала. 2. Установка по и, 1, отличающаяся тем, что привод имеет связанный с двигателем шкив и коромысло, ось качения которого расположена соосно с валом 5 двигателя и жестко связана с рукояткой управления, причем на коромысле смонтирован ролик, который постоянно кинематически связан со шкивом двигателя и имеет возможность периодиче10 ского взаимодействия с валом подшипникового узла посредством рукоятки управления. 1756931 1756931 1756931 Составитель Ю.Руссо Техред М.Моргентал Корректор E.Ïàïï Редактор M.ßíêoâè÷ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 Заказ 3091 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям-при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5
