PL241451B1 - Mechanizm odciążający siłomierz w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do badania momentów oporowych łożysk stożkowych z mechanizmem odciążającym siłomierz charakteryzuje się tym, że mechanizm odciążający M siłomierz (1), zamocowany jest pod nieruchomą płytą (1) ustaloną poziomo w konstrukcji nośnej urządzenia, przy czym mechanizm M posiada dźwignię dwuramienną (3) ukształtowaną z dwóch równoległych płyt (3a, 3b), zespolonych na końcach jej ramion płytką (3c) i wałkiem (3d) oraz z zespolonych z płytami (3a, 3b) pośrodku ich długości, współosiowo z otworami w płytach (3a, 3b) tulei środkowej (5) i dwóch tulei bocznych (6a, 6b), ułożyskowaną ślizgowo na poziomym wałku (4) umocowanym obrotowo w dwóch równoległych płaskownikach (2a, 2b) zespolonych z płytą (2) na jej spodzie. Nad końcem jednego ramienia dźwigni (3) jest zamocowany do spodu płyty (2) siłownik pneumatyczny (9), którego tłoczysko poprzez elementy pośrednie jest połączone z dźwignią (3), a nad końcem drugiego ramienia dźwigni (3) do spodu płyty (2) jest umocowany pakiet czterech spiralnych sprężyn naciskowych osadzonych luźno na pionowych tulejach prowadzących zespolonych na dolnych końcach z płytką naciskową i luźno osadzonych od góry w płytkich odwróconych kubkach zespolonych z płytką górną (16) zamocowaną do spodu płyty (2).

Description

PL 241 451 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm odciążający siłomierz w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych w okresach, gdy urządzenie jest wyłączone.

Powszechnie znane są siłomierze mierzące wartość obciążenia osiowego testowanego łożyska, które mocuje się pośrodku górnej powierzchni poziomej, nieruchomej płyty osadzonej w swoich narożach na konstrukcji nośnej urządzenia do badania momentów oporowych łożysk stożkowych. Nad nieruchomą płytą siłomierza są zamontowane przesuwnie inne zespoły, w tym płyta z oprzyrządowaniem i testowanym łożyskiem, na które w czasie pracy urządzenia jest wywierane obciążenie osiowe skierowane pionowo w dół. Wartość tego obciążenia jest mierzona przez siłomierz z uwzględnieniem ciężaru całkowitego płyty.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 221625 mechanizm obciążenia osiowego, zwłaszcza łożysk tocznych w urządzeniu badawczym, posiadający element pośredni, korzystnie w postaci wałka, ułożyskowany ślizgowo w panewkach wciśniętych w otwór tulei zamocowanej do płyty przedniej w osi badanego łożyska, a płyta przednia jest zespolona z płytą spodnią umocowaną przesuwnie na poziomej płycie urządzenia badawczego za pomocą dwóch dźwigni. Jedno płaskie czoło elementu pośredniego współpracuje z kulką umieszczoną swobodnie w gnieździe pokrywy głowicy badawczej, a drugie płaskie czoło elementu pośredniego współpracuje z kulką umieszczoną swobodnie w gnieździe siłomierza, zespolonego z tłoczyskiem siłownika pneumatycznego zamocowanego do płyty tylnej zespolonej z płytą spodnią. Gniazdo pokrywy, element pośredni oraz gniazdo siłomierza są usytuowane współosiowo. Element pośredni ma postać grubościennej rury z wciśniętymi na końcach płaskimi twardymi płytkami w postaci krążków.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 155476 głowica do badań łożysk posiadająca wałek z czterema łożyskami umieszczony suwliwie w tulejach znajdujących się w korpusie głowicy, przy czym obciążenie osiowe jest wywierane na łożyska przez umieszczony wewnątrz korpusu pakiet sprężyn o określonej charakterystyce.

Z polskiego opisu patentowego nr 201 835 znane jest także urządzenie do badania łożysk tocznych, zwłaszcza łożysk skośnych wyposażone w co najmniej jeden zespół obciążenia osiowego, gdzie badane łożyska osadzone na czopach wymiennego wału i w wymiennej obudowie są obciążane osiowo przez tarczę dociskową za pomocą mechanizmu śrubowego połączonego z tarczą poprzez zespół łożysk skośnych, przegub kulowy i siłomierz.

Mechanizm odciążający siłomierz w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych zamocowany pod nieruchomą płytą ustaloną poziomo w konstrukcji nośnej urządzenia badawczego charakteryzuje się tym, że posiada dźwignię dwuramienną ukształtowaną z dwóch równoległych płyt zespolonych na końcach jej ramion płytką i wałkiem oraz z zespolonych z płytami pośrodku ich długości, współosiowo z otworami w płytach tulei środkowej i dwóch tulei bocznych, ułożyskowaną ślizgowo na poziomym wałku, umocowanym obrotowo w dwóch równoległych płaskownikach, zespolonych z płytą na jej spodzie. Nad końcem jednego ramienia dźwigni jest zamocowany do spodu płyty siłownik pneumatyczny, którego tłoczysko poprzez elementy pośrednie jest połączone z dźwignią, a nad końcem drugiego ramienia dźwigni do spodu płyty jest umocowany pakiet czterech spiralnych sprężyn naciskowych, osadzonych luźno na pionowych tulejach prowadzących zespolonych na dolnych końcach z płytką naciskową i od góry osadzonych luźno w płytkich odwróconych kubkach zespolonych z płytką górną zamocowaną do spodu płyty. Przez przelotowy otwór w płytce i współosiowy z nim większy otwór w płycie jest przewleczona śruba zespolona poniżej z płytką naciskową, a dolne czoło cylindrycznej nakrętki specjalnej współpracującej ze śrubą wpuszczonej częściowo w otwór w płycie opiera się o płytkę górną, przy czym w cylindrycznych powierzchniach zewnętrznych tulei bocznych, stycznie do tych powierzchni i z tej samej strony ich osi obrotu co siłownik znajdują się cylindryczne gniazda z płaskim dnem, o które opierają się dolne czoła dwóch trzpieni oporowych prowadzonych w tulejach ślizgowych zamontowanych w otworach w płycie, a sferyczne czoła górne trzpieni oporowych znajdują się nad płytą powyżej górnych czół tulei.

Korzystnie, siłownik jest zamocowany do spodu płyty przegubowo, a śruba oczkowa zespolona z tłoczyskiem siłownika jest połączona, przegubowo ze śrubą widełkową zespoloną z płytką dźwigni.

Korzystnie, siłomierz zamocowany w płycie jest położony symetrycznie między trzpieniami oporowymi, w jednej linii równoległej do osi obrotu dźwigni.

Gdy urządzenie badawcze nie pracuje, siłownik nie jest zasilany sprężonym powietrzem i wówczas nacisk pakietu sprężyn na ramię dźwigni po stronie sprężyn wywołuje opuszczenie tego ramienia, a równocześnie podniesienie ramienia po drugiej stronie osi obrotu dźwigni, gdzie w mimośrodowo położonych gniazdach dwóch tulei bocznych podparte są trzpienie oporowe wykonujące wówczas ruch do góry tak, że, górne czoła trzpieni oporowych przyjmują położenie powyżej siłomierza. Włączenie

PL 241 451 B1 urządzenia powoduje wypełnienie sprężonym powietrzem przestrzeni nad tłokiem siłownika, ruch jego tłoczyska do dołu, a poprzez elementy pośrednie łączące przegubowo tłoczysko z ramieniem dźwigni opuszczenie tego ramienia. Następuje to po pokonaniu oporu od nacisku sprężyn na ramię po przeciwnej stronie osi obrotu dźwigni. Z opuszczeniem ramienia dźwigni po stronie siłownika wiąże się obniżenie położenia gniazd podpierających trzpienie oporowe i tym samym obniżenie górnych czół tych trzpieni na tyle, by siłomierz nie był blokowany i mógł spełniać swoją funkcję pomiarową.

Ponieważ podzespoły powodujące obrót dźwigni są usytuowane na końcach jej ramion i oddziaływają na ramiona daleko od osi obrotu dźwigni, a trzpienie oporowe odciążające siłomierz znajdują się blisko tej osi, występuje korzystnie duże przełożenie, które sprawia, że siły wywierane na końcach dźwigni są wielokrotnie mniejsze od ciężaru płyty przesuwnej nad siłomierzem, a mimo to skutecznie odciążają siłomierz.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu urządzenia, fig. 2 - widok części urządzenia z pokazanym mechanizmem odciążającym siłomierz, fig. 3 - częściowy widok mechanizmu odciążania w rzucie aksonometrycznym, fig. 4 - półwidok-półprzekrój mechanizmu odciążania, a fig. 5 - widok z góry mechanizmu odciążania.

Główne podzespoły mechanizmu odciążającego siłomierz 1, który jest zamocowany na górnej powierzchni poziomej płyty 2 osadzonej nieruchomo na konstrukcji nośnej urządzenia badawczego są usytuowane pod płytą 2 i zamocowane na jej spodzie. Mechanizm ma postać dźwigni dwuramiennej 3 zbudowanej z dwóch oddzielonych od siebie, równoległych płyt 3a, 3b o jednakowym kształcie zbliżonym do rozwartej litery „V”, zespolonych na jednym końcu płytką 3c, a na drugim wałkiem 3d. Obie płyty 3a, 3b są wsunięte swobodnie przez otwory wykonane pośrodku długości tych płyt na poziomy wałek 4 osadzony obrotowo w dwóch równoległych płaskownikach 2a, 2b zespolonych z płytą 2 na jej spodzie, stanowiących część użebrowania usztywniającego płytę 2.

Na wałku 4 między płytami 3a, 3b jest osadzona luźno masywna tuleja 5, a między płytami 3a, 3b a wewnętrznymi ścianami płaskowników 2a, 2b są ułożyskowane ślizgowo na wałku 4 masywne tuleje boczne 6a, 6b. Tuleje 5, 6a, 6b oraz płyty 3a, 3b są ze sobą ściśle zespolone, tworząc zespół dwuramiennej, sztywnej dźwigni 3 ułożyskowanej ślizgowo na osadzonym obrotowo wałku 4.

Na końcu jednego ramienia dźwigni 3 w płytce 3c jest zamocowany łącznik widełkowy 7 korzystnie połączony przegubowo z łącznikiem oczkowym zamocowanym na końcówce tłoczyska 9a siłownika 9 zawieszonego przegubowo w pozycji pionowej na spodniej powierzchni płyty 2.

Na końcu drugiego ramienia dźwigni 3 na poziomym wałku 3d są osadzone i oddzielone tulejkami dystansowymi dwa łożyska kulkowe 10, o których cylindryczne powierzchnie zewnętrzne opierają się na górze dwa, korzystnie trapezowe prowadniki 11 zamocowane od spodu do płytki naciskowej 12. Z wierzchnią powierzchnią płytki 12 są trwale zespolone, rozstawione symetrycznie cztery tuleje prowadzące 13, na które są wsunięte luźno spiralne sprężyny naciskowe 14 wyższe od tulei 13. Od góry sprężyny 14 są osadzone luźno od zewnątrz w czterech odwróconych płytkich kubkach 15 zespolonych z płytką górną 16 przymocowaną od spodu do płyty 2. W płytce naciskowej 12, pośrodku między tulejami 13 i równolegle do nich jest ustalona śruba 17, która, przechodząc przez przelotowy otwór w płytce górnej 16 oraz współosiowy z nim większy otwór w płycie 2, wystaje ponad tą płytę. Na górne zakończenie śruby 17 jest nakręcona cylindryczna nakrętka specjalna 18 z kołnierzem na górze, która jest częściowo zagłębiona w otworze płyty 2, a jej dolne czoło opiera się o płytkę górną 16, przez co tak połączone płytki 12, 16 zamykają sprężyny 14 w pakiet naciskowy z możliwością regulacji jego siły nacisku za pomocą nakrętki 18.

Na zewnętrznych powierzchniach masywnych tulei bocznych 6a, 6b po tej samej stronie osi obrotu dźwigni 3, co siłownik pneumatyczny 9, znajdują się cylindryczne gniazda 19a, 19b usytuowane mimośrodowo względem osi obrotu tulei 6a, 6b. W gniazdach 19a, 19b opierają się dolne zakończenia dwóch pionowych trzpieni oporowych 20, korzystnie ze sferycznymi czołami na górze, które są prowadzone w tulejach ślizgowych 21 umocowanych w otworach w płycie 2. Trzpienie 20 wystają ponad powierzchnię płyty 2, korzystnie symetrycznie względem siłomierza 1 po obu jego stronach. Ponieważ ramiona dźwigni 3, na których działają siłownik 9 i pakiet sprężyn 14 są względem osi obrotu na wałku 4 wielokrotnie dłuższe od ramienia, na jakim względem tej samej osi są położone trzpienie oporowe 20, występuje korzystnie duże przełożenie. Dlatego siły generowane przez siłownik 9 i pakiet sprężyn 14 są dziesięciokrotnie mniejsze od ciężaru przesuwnej płyty nad siłomierzem, a trzpienie oporowe 20 są w stanie skutecznie podtrzymywać ten ciężar.

Z mechanizmem odciążającym M są związane elementy wykonawcze nad płytą 2 siłomierza 1 w postaci dwóch pionowych trzpieni oporowych 20 prowadzonych w tulejach ślizgowych 21 przez otwory w płycie położone w sąsiedztwie siłomierza 1, korzystnie symetrycznie po obu jego stronach. Po każdorazowym wyłączeniu urządzenia trzpienie oporowe 20 unoszą się nieznacznie, wystarczająco

Claims (3)

1. PL 241 451 B1 jednak by podtrzymać przesuwną płytę 26, aż do chwili gdy urządzenie badawcze zostanie włączone. Wówczas trzpienie oporowe 20 obniżają się do poziomu umożliwiającego swobodny nacisk płyty 26 na siłomierz 1 poprzez trzpień naciskowy z kulką 27 znajdujący się pod płytą 26. Siłownik 30 przemieszcza zespół przenoszenia napędu 29, obciążając testowane łożysko 28 znajdujące się w oprzyrządowaniu na obracającym się stole pneumatycznym 25 przymocowanym do ruchomej płyty 26. Płyta porusza się wzdłuż czterech kolumn 22 za pomocą kulkowych łożysk liniowych 23. Na spodzie tej płyty znajduje się trzpień naciskowy z kulką 27 mający bezpośredni kontakt z siłownikiem 1 zamocowanym na nieruchomej płycie 2 ustalonej za pomocą klocków zaciskowych 24 zaciśniętych na kolumnach 22.

   Gdy urządzenie badawcze nie jest włączone, pakiet sprężyn naciskowych 14 powoduje obrót dźwigni 3 i ruch w dół jej końca znajdującego się pod tym pakietem, a tym samym ruch w górę wszystkich elementów dźwigni znajdujących się po przeciwnej stronie jej osi obrotu na wałku 4, w tym również spodów gniazd 19a, 19b podpierających trzpienie 20. W tym położeniu górne, korzystnie sferyczne czoła trzpieni oporowych 20 znajdują się powyżej siłomierza 1, blokując nacisk na niego od góry.

   Po uruchomieniu urządzenia następuje, pod wpływem sprężonego powietrza, ruch tłoczyska 9a siłownika 9 w dół, które poprzez połączone przegubowo łączniki 7, 8 naciska na płytkę 3c dźwigni 3 i po pokonaniu oporu spowodowanego naciskiem sprężyn 14 na przeciwległe ramię dźwigni 3, powoduje niewielki jej obrót, co wystarcza, by górne, korzystnie sferyczne czoła trzpieni oporowych 20 znalazły się poniżej siłomierza 1, umożliwiając jego funkcjonowanie.

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm odciążający siłomierz w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych zamocowany pod nieruchomą płytą ustaloną poziomo w konstrukcji nośnej urządzenia badawczego znamienny tym, że posiada dźwignię dwuramienną (3) ukształtowaną z dwóch równoległych płyt (3a, 3b) zespolonych na końcach jej ramion płytką (3c) i wałkiem (3d) oraz z zespolonych z płytami (3a, 3b) pośrodku ich długości, współosiowo z otworami w płytach (3a, 3b), tulei środkowej (5) i dwóch tulei bocznych (6a, 6b), ułożyskowaną ślizgowo na poziomym wałku (4), umocowanym obrotowo w dwóch równoległych płaskownikach (2a, 2b), zespolonych z płytą (2) na jej spodzie, przy czym nad końcem jednego ramienia dźwigni (3) jest zamocowany do spodu płyty (2) siłownik pneumatyczny (9), którego tłoczysko (9a) poprzez elementy pośrednie jest połączone z dźwignią (3), a nad końcem drugiego ramienia dźwigni (3) do spodu płyty (2) jest umocowany pakiet czterech spiralnych sprężyn naciskowych (14) osadzonych luźno na pionowych tulejach prowadzących (13) zespolonych na dolnych końcach z płytką naciskową (12) i od góry osadzonych luźno w płytkich odwróconych kubkach (15) zespolonych z płytką górną (16) zamocowaną do spodu płyty (2), a przez przelotowy otwór w płytce (16) i współosiowy z nim większy otwór w płycie (2) jest przewleczona śruba (17) zespolona poniżej z płytką naciskową (12), a dolne czoło cylindrycznej nakrętki specjalnej (18) współpracującej ze śrubą (17) wpuszczonej częściowo w otwór w płycie (2) opiera się o płytkę górną (16), przy czym w cylindrycznych powierzchniach zewnętrznych tulei bocznych (6a, 6b), stycznie do tych powierzchni i z tej samej strony ich osi obrotu co siłownik (9) znajdują się cylindryczne gniazda (19a, 19b) z płaskim dnem, o które opierają się dolne czoła dwóch trzpieni oporowych (20) prowadzonych w tulejach ślizgowych (21) zamontowanych w otworach w płycie (2), a sferyczne czoła górne trzpieni oporowych (20) znajdują się nad płytą (2) powyżej górnych czół tulei (21).
2. 2. Mechanizm, według zastrz. 1, znamienny tym, że siłownik (9) jest zamocowany do spodu płyty (2) przegubowo, a śruba oczkowa (8) zespolona z tłoczyskiem (9a) siłownika (9) jest połączona, przegubowo ze śrubą widełkową (7) zespoloną z płytką (3c) dźwigni (3).
3. 3. Mechanizm, według zastrz. 1, znamienny tym, że siłomierz (1) zamocowany w płycie (2) jest położony symetrycznie między trzpieniami oporowymi (20), w jednej linii równoległej do osi obrotu dźwigni (3).