Устройство для определения модулей упругости подшипников скольжения

 

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам т (в) RU (и) 2О03960 С1 (51) 5 GO1M13 04 (21) 4946918/27 (22) 1706.91 (46) 30.11.93 Бюл. Ма 43-44 (75) Снеговский Ф.П„Лукашенко В.И. (73) Лукашенко Владислав Иванович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ ПОДШИПНИКОВ

СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Сущность изобретения: угол поворота вектора поляризации света при пропускании его через сечение вкладыша подшипника скольжения пропор2 ционален растяжению, сжатию в этом сечении.

Свет с узким спектральным диапазоном пропускания материала вкладыша проходит от излучателя 1 через поляризатор 2, радиальное отверстие 8 корпуса 7 подшипника в материал вкладыша по радиусу его против часовой стрелки на анализатор 3 к фотоприемнику 4, усилителю 5, устройству 6 определения световой нагрузки, выполненному в виде дифференциального каскада с регулируемым коэффициентом усиления. 1 зл, ф-ль 3 ип.

2003960

10 данное сечение вкладыша пропорционален

20 деформируемости кристаллической решетки .материала вкладыша в этом сечении.

40 тора поляризации по оси подшипника 55

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 (1).

Недостатком 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 13), Недостатком этого устройства является недостаточная точность измерений вследствие отсутствия испо ьзования света в качестве измеряемого параметра, Целью изобретения является повышение точности измерений.

Это достигается 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 анализаторомм.

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 векотносительно градусов его окружности, Предлагаемое устройство для определения модулей упругости подшипников скольжения состоит (фиг.1) из излучателя t 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 воэможностью 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 усиления.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Угол поворота вектора поляризации света при пропускании его через

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-T составляет о

3,44 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 О п, 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 U> из материала вкладыша 9. параметрическому усилителю 5. устройству определения световой нагрузки 6.

Световая нагрузка Uq выражена величиной горизонтальной компоненты вектора поляризации рассматриваемого сечения материала вкладыша (фиг.2, 3), При пропускании света в исходном состоянии поляри2003960

80 С 270 затора 2 вертикальный вектор направлен вдоль радиуса подшипника, при этом измеряют модуль упругости вдоль радиуса под-.шипника скольжения (фиг.2). В случае о поворота 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).

Технико-экономическая эффективность изобретения 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. M.: Металлургия, 1983Ä с,350, Авторское свидетельство СССР

hh 106636, кл. 6 01 М 13/04, 1957, Авторское свидетельство СССР

20 М 1486842, кл. G 01 M 13/04, 1989. диапазон, совпадающий с максимумом пропускания материала вкладыша, поляри25 затор размещен после излучателя по ходу луча 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, отличающееся тем, что регистрирующее устройство выполнено в виде дифференциального каскада с регулируемым коэффициентом

35 усиления.

2003960

90 А 8 so с 370

Составитель В,Ситуткин

Редактор Л.Народная Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Шароши

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Заказ 3322

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101