Устройство для измерения осевой силы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСЕВОЙ СИЛЫ, действующей на вал газодувки , соединенный с приводом при помощи муфты, содержащее чувствительные элементы с тензодатчиками, вьтолненные в виде упругих перемычек,соединенных с обоймой упорного подшипника вала и фланцем корпуса, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения осевой силы и обеспечения возможности тарировки тензодатчиков непосредственно на газодувке, оно дополнительно содержит установленную между обоймой и фланцем крьшку с отверстиями и расположенными в них регулировочными винтами, ввинч.енными в обойму и соединенными с перемычками при помощи накладного кольца, причем крьшпса снабжена втулкой и суфлирующими отверстиями и расположенным на ней диском , имеющим на внутренней и наружной поверхностях лабиринтные уплотне- § ния и образующим с ведомой частью муфты камеру регулируемого наддува. ГЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1122089

- (59 4 С 01 L 5/12, G 01 М 15/00, F 04 D 29/00

ГОсудАРстненный номитет сссР

ll0 делАм изоБРетений и QTHpblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ; д

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3553011/18-06 (22) 09.02.83 (46) 15.07.86, Бюл. В 26 .-(72) В.И.Костин, 3.Г.Новинский, В.В.Самарин и Л.П.Смирнов (53) 621.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В. 415520, кл. G 01 L 5/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3354972/25-06, кл. F 04 D 17/08 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОСЕВОЙ СИЛЫ, действующей на вал газодувки, соединенный с приводом при помощи муфты, содержащее чувствительные элементы с тензодатчиками, выполненные в виде упругих перемычек,соединенных с обоймой упорного подшипника вала и фланцем корпуса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения осевой силы и обеспечения воэможности тарировки тензодатчиков непосредственно на газодувке, оно дополнительно содержит установленную между обоймой и фланцем крышку с отверстиями и расположенными в них регулировочными винтами, ввинченными в обойму и соединенными с перемычками при помощи накладного кольца, причем крышка снабжена втулкой и суфлирующими отверстиями и расположенным на ней диском, имеющим на внутренней и наружной поверхностях лабиринтные уплотне- Я ния и образующим с ведомой частью муфты камеру регулируемого наддува.

1122089

Изобретение относится к силаизмерительной технике и может быть использована в компрессорастроении, в частности в устройствах для измерения осевых сил и их регулирования в герметичных газадувках высокого давления, применяемых в теплоэнергетических установках для циркуляции тепло— носителя, например гелия °

Известна устройство для измерения осевой силы, действующей на вал, установленный в опорах с осевым зазорам, содержащее упругий элемент и измеритель деформации упругого элемента, Упругий элемент устройства вьпталнен в виде двух предварительно напряженных планок, контактирующих через шаровые опоры с торцами вала, причем вал с помощью планок устанавливают так, -.:òîáû измерение осевой силы происходило в пределах осевого люфта подшипник ав

20

Однако такое вьпталнение устройства для измерения осевой силы, действующей на вал, требует выполнения обоих концов вала свободными и доступными для проведения на них измерений. Эта трудно обеспечить в герметичной газо30 дувке, в которой адин конец вала совсем не имеет доступа, а другой связан с двигателем соединительной муфтой, не позволяющей разместить на нем указанное устройство. Кроме того, в этом устройстве не предусмотрена тариравка ва время работы, чта вносит дополнительную погрешность измерения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения осевой силы, действующей на вал, содержащее чувствительные элементы с тензадатчиками, выполненные в виде упругих перемычек, соединенных с обоймой упорного подшипника вала и фланцем корпуса.

Однако и при таком выполнении устройства погрешность в измерении осевой силы будет значительной, поскольку осевой сдвиг ратара при измерениях может превышать осевой люфт в шарикопадшипниках, и часть действующей на вал осевой силы будет уравновешиваться возникающей силой трения,оценка величины которой затругнена. Кроме того, в данном устройстве не предусмотрена проведение тариравки чувствительнага элемента ва время рабаты газадувки, чта также с..ижает тачность измерения осевой силы, действующей на вал.

Целью изобретения является повышение точности измерения осевой силы и обеспечение возможности тарировки тензадатчикав непосредственно на газадувке.

Указанная цель достигается тем, чта устройство для измерения осевой силы. действующей на вал газодувки, соединенный с приводом при помощи муфты, содержащее чувствительные элементы с тензодатчиками, выполненными в виде упругих перемычек, соединенных с обоймой упорного подшипника вала и фланцем корпуса, дополнительно содержит установленную между обоймой . и фланцем крьпш<у с отверстиями и расположенными в них регулировочными винтами, ввинченными в обойму и соединенными с перемычками при помощи на кл ад и ог а кол ьца, причем к рьппка с набжена втулкой с суфлирующими отверстиями, расположенным на ней диском, имеющим на внутренней и наружной поверхности лабиринтные уплотнения и образующим с ведомой частью муфты камеру регулируемага наддува.

На фиг. 1 показано устройство для измерения осевой силы, действующей на вал, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — общий вид герметичной газадувки.

Устройства,цля измерения осевой силы, действующей на вал 1 газадувки 2, установленной в опорных подшип— никах 3 и соединенный с приводом 4 при помощи муфты 5, содержит чувствительные элементы с тензадатчиками б, выполненные в виде упругих перемычек 7. соединенных с обоймой 8 упорнога подшипника 9 вала 1 и фланцем 10 корпуса 11. Дополнительно между обой-, мой 8 и фланцем 10 установлена крьппка 12 с отверстиями 13 и расположенными в них регулировочными винтами 14, ввинченныьм в обойму 8 и соединенными с перемычками 7 при помощи накладного кольца 15, причем крышка 12 снабжена втулкой 1б с суфлирующими отверстиями 17 и расположенным на ней диском 18, имеющим на внутренней и на— ружнай поверхностях лабиринтные уплотнения 19 и абразуюшим с ведомой частью 20 муфты 5 камеру 21 регулируемага наддува. При этом для разгрузки упорного подшипника 9 от действия радиальных сил, которые могут вносить

112 з погрешность в результаты измерения, создавая дополнительную силу трения между наружным кольцом подшипника 9 и обоймой 8, последний установлен в обойме с зазором как по наружному диаметру, так и по торцу, При этом зазор по торцу составляет 0,05-0,1мм.

Устройство для измерения осевой силы, действующей на вал гаэодувки, работает следующим образом. Перед 10 проведением измерения (статическая тарировка при неподвижном вале) в опорных подшипниках 3 выбирается осевой люфт и создается предварительный натяг чувствительных элементов посредством смещения вала 1 в сторону, противоположную направлению действия ожидаемой осевой силы. Для этого регулировочные винты 14 ввинчивают (или вывинчивают) в обойму 8 упорного под- 20 шипника 9 до тех пор, пока не произойдет деформация упругих перемычек 7 и тензодатчики 6 не передадут соответствующий сигнал на измерительную аппаратуру. Затем в камере 21, обра- 25 зованной ведомой частью 20 муфты 5 и диском 18 с лабиринтными уплотнениями 19, на внутренней и наружной поверхностях осуществляется регулируемый наддув сжатым газом от внешнего источника, вследствие чего вал 1 нагружается осевой силой, под действием которой он смещается в пределах осевого люфта опорных подшипников 3 и через упорный подшипник 9, обойму 8, регулировочные винты 14 и накладное кольцо 15 производит дополни2089

4 тельную деформацию упругих перемычек 7. При этом газ, просочившийся через лабиринтные уплотнения 19, отводится через суфлирующие отверстия

17 втулки !6. Величина осевой силы, задаваемой при тарировке, определяется величиной давления наддува и диаметральными размерами камеры 21 и идентифицируется с разностью деформаций упругих перемычек после нагружения вала 1 и до его нагружения.

Динамическая тарировка (при вращающемся вале) производится аналогично, при этом отсчет показаний измерительного устройства ведется от величины уже действующей на вал осевой силы до подачи в камеру 21 регулируемого наддува, а для наддува может использоваться сжатый газ от газодувки.

Таким образом, предложенное устройство позволяет исключить силы трения в подшипниках при осевом сдвиге вала 1 и, таким образом, повысить т чность измерения осевой силы, действующей на вал. Предлагаемое устройство позволяет также производить тарировку как при неподвижном, так и ,;вращающемся вале 1 непосредственно а газодувке, благодаря чему исключается необходимость в разборке газодувки и установке в ней механизмов для передачи тарированной осевой силы на вал 1 и устраняется дополнительная погрешность измерений, связанная с наличием сил трения в передающих механизмах., 1122089

1 122089

Корректор Е.Сирохман

Техред М.Ходанич

Редактор П.Горькова

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3932/2

Производственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул .Проектная, 4