PL169099B1 - Urządzenie do pomiaru liniowego zużycia skojarzeń trących - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do pomiaru liniowego zużycia skojarzeń trących, zawierające podstawę, zamocowany na niej korpus, uchwyt próbki, układ sprzęgający, trzpień z oporowymi powierzchniami kontaktowymi i czujnik zużycia, znamienne tym, że ma układ sprzęgający główny (3) i układ sprzęgający pomocniczy (7) oraz zespół regulacji (5), przy czym układ sprzęgający główny (3) umieszczony jest w korpusie(2) i utrzymujetrzpień (4) współosiowo z czujnikiem zużycia (12), natomiast układ sprzęgający pomocniczy (7) umieszczony jest pomiędzy trzpieniem dodatkowym (8) i uchwytem (9) próbki (10), zas' zespół regulacji (5) połączony z trzpieniem (4) ma w swoim wnętrzu umieszczony swobodny koniec płytki oporowej bocznej (6), połączonej drugim końcem z trzpieniem dodatkowym (8).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru liniowego zużycia skojarzeń trących.

Znane urządzenia do pomiaru liniowego zużycia skojarzeń trących w badaniach tribologicznych lub eksploatacji zespołów łożyskowych, (M.Hebda, A. Wachal, Trybologia. Warszawa, 1980; M.M.Chruszczow. Laboratoryjne metody badań zużyciowych materiałów kół zębatych. Moskwa, Maszinostrojenie, 1966; Wear Contro] Handbook / Edited by M.B.Peterson & W.O.Winer, N.Y. 1980) nie pozwalają przeprowadzać pomiarów kontrolowanego parametru z wysoką dokładnością. Można to generalnie wyjaśnić tym, że ciągłą i dokładną kontrolę liniowego zużycia utrudniają bicia wzajemnie oddziałowywujących elementów par trących. Wyeliminowanie negatywnego wpływu bicia na dokładność oceny zużycia realizowane jest między innymi przez filtrowanie sygnału elektrycznego lub przez rejestrację sygnału w ustalonym punkcie kąta obrotu wału. Wszystkie te sposoby są skomplikowane i nie mają szerokiego zastosowania w praktyce.

169 099

Znane urządzenie do kontroli zużycia węzłów tarcia (Opis patentowy ZSRR Nr 1 562 761, G01N3/56, priorytet z 5.07.88) posiada podstawę, uchwyt próbki, połączony z nim zespół obciążenia i czujnik zużycia. Na uchwycie próbki na sztywno zamocowany jest korpus czujnika zużycia i węzeł tarcia, w którym ustawiony jest trzpień, którego dolny koniec okresowo kontaktuje się z oparciem na podstawie, zaś górny koniec przez płytkę kontaktową, z czujnikiem zużycia. Oprócz tego, na płytkę kontaktową oddziaływuje płytka oporowa, która przemieszcza się we wsporniku i blokowana jest śrubą.

Znane urządzenie działa w ten sposób, że obrót przeciwpróbki wymusza okresowe przemieszczanie uchwytu próbki w wyniku bicia elementów pary trącej. Oddziaływując na oparcie, trzpień zajmuje określone położenie, ustalając tym sposobem zerowy poziom odczytu liniowego. Urządzenie, w rezultacie częściowej eliminacji negatywnego wpływu bicia, pozwala na podwyższenie wiarygodności informacji o zużyciu liniowym badanych węzłów. Wadami znanego urządzenia są złożoność konstrukcji, eksploatacji i regulacji, związane z tym, że doprowadzenie do kontaktu płytki oporowej z trzpieniem po zmianie uchwytu próbki lub dokonanie oględzin powierzchni trących wymaga przemieszczenia uchwytu próbki a to w konsekwencji prowadzi do dodatkowej regulacji układu pomiarowego urządzenia. Oprócz tego, w czasie pracy urządzenia element aktywny czujnika zużycia wykonuje ruchy wraz z uchwytem próbki, którego bezwładność wpływa na błąd pomiarowy, który trudno jest wyeliminować.

Istota urządzenia do pomiaru liniowego zużycia skojarzeń trących według wynalazku polega na tym, że urządzenie ma układ sprzęgający główny i układ sprzęgający pomocniczy oraz zespół regulacji, przy czym układ sprzęgający główny umieszczony jest w korpusie i utrzymuje trzpień współosiowo z czujnikiem zużycia, natomiast układ sprzęgający pomocniczy umieszczony jest pomiędzy trzpieniem dodatkowym i uchwytem próbki, zaś zespół regulacji połączony z trzpieniem ma w swoim wnętrzu umieszczony swobodny koniec płytki oporowej bocznej, połączonej drugim końcem z trzpieniem dodatkowym.

Korzystne jest, gdy układ sprzęgający główny jest układem mechanicznym, składającym się ze współosiowo umieszczonych elementów śrubowych, wkręconych w korpus, sprężyn i walcowych elementów, dociskanych do trzpienia, prostopadle do jego osi.

Korzystne jest również, gdy układ sprzęgający pomocniczy jest układem mechanicznym, składającym się z współosiowo umieszczonych elementów śrubowych, wkręconych w uchwyt, sprężyn i walcowych elementów, dociskanych do trzpienia, prostopadle do jego osi.

Korzystne jest także, gdy zespół regulacji jest układem mechanicznym, składającym się z gwintowanej końcówki trzpienia, na którą nakręcone są nakrętka kontrująca i zwora, zaś w zworę wkręcony jest element oporowy, współosiowo do trzpienia.

Korzystne jest również, gdy zespół regulacji jest układem magnetycznym, składającym się ze zwory, magnesów stałych i solenoidu, przy czym jeden magnes stały przymocowany jest do końcówki trzpienia, a drugi magnes stały przymocowany jest do końcówki elementu oporowego, natomiast solenoid, usytuowany pomiędzy magnesami połączony jest z trzpieniem dodatkowym, poprzez płytkę oporową boczną.

Korzystne jest także, gdy układ sprzęgający główny jest układem magnetycznym, który stanowią magnesy stałe, zamocowane na trzpieniu i solenoidy, zamocowane w korpusie.

Korzystne jest również, gdy układ sprzęgający pomocniczy jest układem magnetycznym, który stanowią magnesy stałe, zamocowane na trzpieniu dodatkowym i solenoidy, zamocowane do uchwytu próbki.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest podwyższenie dokładności pomiaru zużycia liniowego przy ciągłej kontroli procesu zużywania się węzłów tarcia.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólne rozmieszczenie poszczególnych zespołów urządzenia, zaś fig. 2 -^fig. 7 przedstawiają szczegółowe rozwiązania konstrukcyjne istotnych zespołów tego urządzenia.

Urządzenie przedstawione na fig. 1 posiada podstawę 1, na której umocowano na sztywno korpus 2. Czujnik zużycia 12 usytuowany jest w korpusie 2 za pomocą tulei 16, 17, 18, 19, elementu uszczelniającego 20 i sprężyny 21. Tuleja 16 służy do ustalania czujnika zużycia 12, a tuleja 17 - do jego przemieszczania wzdłuż osi korpusu 2 i ustalenia zerowego położenia początku pomiaru. W środkowej części korpusu 2 za pomocą układu sprzęgającego 5 zamoco4

169 099 wany jest trzpień 4. Jedna z powierzchni czołowych trzpienia 4 styka się z czujnikiem zużycia 12 a druga współpracuje z zespołem regulacji 5, który łączy poprzez płytkę oporową boczną 6, dodatkowy trzpień 8, umieszczony poprzez pomocniczy układ sprzęgający 7, w uchwycie 9, próbki 10. Trzpień 4 ustalony jest w korpusie 2 współosiowo z czujnikiem pomiaru zużycia 12 i połączony na stałe z zespołem regulacyjnym 5, służący do ustalenia roboczych szczelin δ1 i δ2 . Czujnik pomiaru zużycia 12 może być wykonany na bazie układów indukcyjnych lub optycznych, elementów mechaniki precyzyjnej itp. Badana próbka 10 umocowana jest w uchwycie 9 i współpracuje z przeciwpróbką 11. Uchwyt 9 może być wykonany w postaci jednego lub kilku związanych z sobą elementów służących do obciążenia węzła tarcia i przekazania informacji o zmianie liniowego wymiaru badanej próbki. Pomiar, opracowanie i zapis informacji o sumarycznym zużyciu próbki 10 i przeciwpróbki 11 przeprowadza się z wykorzystaniem wzmacniacza 13, rejestratora 14 lub komputera 15.

Figura 2 przedstawia wariant urządzenia, które ma układ sprzęgający 3, jako mechaniczny składający się ze współosiowo umieszczonych elementów śrubowych 22, wkręconych w korpus 2, sprężyn 23 i walcowych elementów 24, dociskanych do trzpienia 4, prostopadle do jego osi.

Figura 3 przedstawia wariant urządzenia, które ma układ sprzęgający pomocniczy 7 jako mechaniczny, składający się z współosiowo umieszczonych elementów śrubowych 25, wkręconych w uchwyt 9, sprężyn 26 i walcowych elementów 27, dociskanych do trzpienia 8, prostopadle do jego osi.

Figura 4 przedstawia wariant urządzenia, które ma zespół regulacji 5 jako mechaniczny, składający się z gwintowanej końcówki 28 trzpienia 4, na którą nakręcone są nakrętka kontrująca 29 i zwora 30, zaś w zworę 30 wkręcony jest element oporowy 31, współosiowo do trzpienia 4.

Figura 5 przedstawia wariant urządzenia, które ma zespół regulacji 5 jako magnetyczny, składający się ze zwory 30, magnesów stałych 32 i solenoidu 33, przy czym jeden magnes stały 32 przymocowany jest do końcówki 28 trzpienia 4, a drugi magnes stały 32 przymocowany jest do końcówki elementu oporowego 31, natomiast solenoid 33 usytuowany pomiędzy magnesami 32 połączony jest z dodatkowym trzpieniem 8, poprzez płytkę oporową boczną 6.

Figura 6 przedstawia wariant urządzenia, które ma układ sprzęgający główny 3 jako magnetyczny składający się z magnesów stałych 34 zamocowanych na trzpienia 4 i solenoidów 34 zamocowanych w korpusie 2.

Figura 7 przedstawia wariant urządzenia, które ma układ sprzęgający pomocniczy 7 jako magnetyczny, składający się z magnesów stałych 36 zamocowanych na trzpieniu 8 i solenoidów 37 zamocowancyh do uchwytu 9 próbki 10.

Użycie magnesów stałych 32, 34, 36 i solenoidów 33, 35 i 37 w konstrukcji zespołu regulacji 5 i układów sprzęgających 3 i 7 pozwala podwyższyć stabilność pomiarów, automatyzować i efektywnie sterować procesami badań zużycia węzłów tarcia.

Badania testowe wykazały, że urządzenie, którego konstrukcja odpowiadała układowi przedstawionemu na fig. 1, pozwala praktycznie całkowicie wyeliminować negatywny wpływ drgań wzajemnie oddziaływujących elementów na dokładność pomiaru zużycia skojarzeń trących.

169 099

169 099

Fig. 5

169 099

Fig. 7

169 099

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do pomiaru liniowego zużycia skojarzeń trących, zawierające podstawę, zamocowany na niej korpus, uchwyt próbki, układ sprzęgający, trzpień z oporowymi powierzchniami kontaktowymi i czujnik zużycia, znamienne tym, że ma układ sprzęgający główny (3) i układ sprzęgający pomocniczy (7) oraz zespół regulacji (5), przy czym układ sprzęgający główny (3) umieszczony jest w korpusie (2) i utrzymuje trzpień (4) współosiowo z czujnikiem zużycia (12), natomiast układ sprzęgający pomocniczy (7) umieszczony jest pomiędzy trzpieniem dodatkowym (8) i uchwytem (9) próbki (10), zaś zespół regulacji (5) połączony z trzpieniem (4) ma w swoim wnętrzu umieszczony swobodny koniec płytki oporowej bocznej (6), połączonej drugim końcem z trzpieniem dodatkowym (8).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sprzęgający główny (3) jest układem mechanicznym, składającym się ze współosiowo umieszczonych elementów śrubowych (22), wkręconych w korpus (2), sprężyn (23) i walcowych elementów (24), dociskanych do trzpienia (4), prostopadle do jego osi.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sprzęgający pomocniczy (7) jest układem mechanicznym, składającym się z współosiowo umieszczonych elementów śrubowych (25), wkręconych w uchwyt (9), sprężyn (26) i walcowych elementów (27), dociskanych do trzpienia dodatkowego (8), prostopadle do jego osi.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół regulacji (5) jest układem mechanicznym, składającym się z gwintowanej końcówki (28) trzpienia (4), na którą nakręcone są nakrętka kontrująca (29) i zwora (30), zaś w zworę (30) wkręcony jest element oporowy (31), współosiowo do trzpienia (4).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół regulacji (5) jest układem magnetycznym, składającym się ze zwory (30), magnesów stałych (32) i solenoidu (33), przy czym jeden magnes stały (32) przymocowany jest do końcówki (28) trzpienia (4), a drugi magnes stały (32) przymocowany jest do końcówki elementu oporowego (31), natomiast solenoid (33), usytuowany pomiędzy magnesami (32) połączony jest z trzpieniem dodatkowym (8), poprzez płytkę oporową boczną (6).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sprzęgający główny (3) jest układem magnetycznym, który stanowią magnesy stałe (34), zamocowane na trzpieniu (4) i solenoidy (35), zamocowane w korpusie (2).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sprzęgający pomocniczy (7) jest układem magnetycznym, który stanowią magnesy stałe (36), zamocowane na trzpieniu dodatkowym (8) i solenoidy (37), zamocowane do uchwytu (9) próbki (10).