Устройство для измерения толщины смазочного слоя в высокоскоростных шарикоподшипниках

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СМАЗОЧНОГО СЛОЯ В ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ШАРИКОПОДШИПНИКАХ , . содержащее цилиндрический корпус, соосно установленный на нем экспериментальный шарикоподшипник, выполненный в виде двух параллельных колец, одно из которых изготовлено из оптически прозрачнрго материала, а другое - из металла, и расположенного между ними сепаратора с шариками, соосно закрепленный в корпусе электродвигатель с валом. скрепленным с кольцом из оптически прозрачного материала, и микроскоп с источником света, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерений при наложении вибраций, оно снабжено соосно закрепленным на корпусе вибрационным механизмом, на котором установлено кольцо из металла, установленным на этом кольце вибродатчиком, линией задержки , включенной между вибродатчиком и источником света, установленной между микроскопом и кольцом из оптически прозрачного материала оптической головкой, выполненной в виде соосно скрепленной с сепаратором полой цилиндрической оправки , закрепленных на ней отражательных Q призм и объектива, оптическая ось которого 9 перпендикулярна плоскости кольца и пе (Л ресекается с окружностью, проходящей через центры шариков, призмы прямого зрения, установленной между отражательными призмами и микроскопом с возможностью вращения относительно своей оптической оси, совпадающей с осью вращения оправки, и редуктора передачи вращения с оправки на призму прямого зрения. О5 сд 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5Р G 01 В 5/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3702818/25-28 (22) 29. 11.83

% (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) Т. Н. Анели, Д. Л. Бакашвили, В. П. Вересняк, В. Ш. Шварцман и В. Х. Шойхет (71) Научно-исследовательский институт физики высоких энергий с опытным производством Тбилисского ордена Трудового

Красного Знамени государственного университета (53) 531.717 (088.8) (56) 1.«Проблемы трения и смазки». Труды американских инженеров-механиков, т. 97, сер. F, № 3, М., 1975, с. 34 — 49. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СМАЗОЧНОГО СЛОЯ В

ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ШАРИКОПОДШИПНИКАХ, содержащее цилиндрический корпус, соосно установленный на нем экспериментальный шарикоподшипник, выполненный в виде двух параллельных колец, одно из которых изготовлено из оптически прозрачного материала, а другое — из металла, и расположенного между ними сепаратора с шариками, соосно закрепленный в корпусе электродвигатель с валом, „.я0„„1165873 скрепленным с кольцом из оптически прозрачного материала, и микроскоп с источником света, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерений при наложении вибраций, оно снабжено соосно закрепленным на корпусе вибрационным механизмом, на котором установлено кольцо из металла, установленным на этом кольце вибродатчиком, линией задержки, включенной между вибродатчиком и источником света, установленной между микроскопом и кольцом из оптически прозрачного материала оптической головкой, выполненной в виде соосно скрепленной с сепаратором полой цилиндрической оправки, закрепленных на ней отражательных призм и объектива, оптическая ось которого ю перпендикулярна плоскости кольца и пересекается с окружностью, проходящей через центры шариков, призмы прямого зрения, установленной между отражатель- % ными призмами и микроскопом с возможностью вращения относительно своей оптической оси, совпадающей с осью вращения оправки, и редуктора передачи вращения с оправки на призму прямого зрения.

ОЪ

1165873

Изобретение относится к язм ерительной технике и может быть использовано для измерения толщины смазочного .слоя при испытаниях высокоскоростных шарикоПОДШИПНИКОВ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущностя и достигаемому эффекту является устройство для измерения толщины смазочного слоя в высокоростных шарикоподц3япниках, содержащее цилиндряческяй корпус, соосно установленный на нем экспериментальный шарикоподшипник, выполненный в виде двух параллельных колец, одно из которых изготовлено из оптически прозрачного материала, а другое— из металла, и расположенного между ними сепаратора с шариками, соосно закрепленный в корпусе электродвигатель с валом, скрепленным с кольцом из оптически прозрачного материала, и микроскоп с источником света !1).

Однако в известном устройстве измерения производят без наложения вибраций на пару трения, которые обычно сопровождают работу высокоскоростных шарякоподшипников.

Кроме того, наблюдение за зоной трения ведется через микроскоп стробоскопяческим методом. Не обеспечивающим синхронязыцию частоты светового им пульса с частотой врагцения шарика и с частотой его вибра 3яй, что ограничивает функциональныс возможности устройства.

LIc;»»fo изобретения является расширение фуш<цяональных возможностей за счет

Обеспечения измерений при наложении вибраця Й.

Зты цель достигается тем, что устройстьо для измерения толщины смазочного слоя

В Высокоскоростных шарикоподшяпниках, co:. держащее цилиндрический корпус, соосно ус-. тановленный на нем экспериментальныя шырикоподшяпник, выполненный в виде двух параллельных колец, одно из которых изготовлено из оптически прозрачного материалы, а другое — из металла, и расположенного между. ними сепаратора с шариками. соосно закрепленный в корпусе электродвягатегль с валом, скрепленным с кольцом из оптически прозрачного материала, и микроскоп с источником света, снабжено соосно закрепленным на корпусе вибрацяонным механизмом, на котором установлено кольцо из металла, установленным на этом кольце вябродатчиком, линией задержки, включенной между вибродатчяком и источником света, уста новленной между микроскопом и кольцом из оптически прозрачного материала оптической головкой, выполненной в виде соосно скрепленной с сепаратором полой цилиндрической оправки, закрепленных на ней отражательных призм я объектива, оптическая ось кото15

Эб .5

ЗО

4Q

55 рого перпендикулярна плоскости кольца и пересекается с окружностью, проходящей через центры шариков, призмы прямого зрения, установленной между отражательными прязмами я микроскопом с возможностью вращения относительно своей оптической оси, совпадающей с осью вращения olfравки, и .редуктора передачи вращения с оправки на призму прямого зрения, На чертеже показана схема устройства для измерения толщины см çî÷íîãî слоя в

Высокоскоростных шарикоподшипниках.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, соосно установленный на нем экспериментальный шарикоподшипняк, выполненный в виде двух параллельных колец 2 я 3, кольцо 2 изготовлено яз оптически прозрачного материала, а кольцо 3— яз металла, и расположенного между кольцами 2 и 3 сепаратора 4 с шариками 5, соосно - закрепленный в корпусе 1 электродвигатель 6 с валом 7, скрепленным с кольцом 2, микроскоп 8 с источником 9 света, соосно закрепленный на корпусе 1 вябрационный механизм 1О, на котором установлено кольцо 3, установленный на кольце 3 вибродатчик 11, линию 12 задержки, оптическую головку, выголненную В виде соосно скрепленной с сепаратором 4 полой цилиндрической оправки 13. закрепленных на ней от!За>кательных призм 14 и 5 и обьектива 16, оптическая ось которого перпендикуляр fH плоскости кольца 2 я пересекается с окружностью, проходящей через центры HJ2pHKoB 5„призмы 17 прямОго зрения, установленвой с возможностью вращения, и редуктора 18 передачи вращения с оправки 13 на призму 17 прямого зрения.

Устройство работает следующим образом.

С помощью электродвигателя 6 задают вращение кольцу 2, которое через шарики 5 и сепаратор 4 передается на оправку 13 я далее через редуктор 18 — на призму 17 прямого зрения. При повороте призмы 1? на некоторый угол изображение поворачивается на удвоенный угол. Поэтому редуктор 18 обеспечивает вращение призмы 17 с частотой вдвое меньшей, чем частота врагценяя оправки !3. "- îíà конт;акта шарика 5 и кольца 2 освещается источником 9 монохроматического света. Вследствие наложения. световых лучей, отраженных от нижней повсрхности кольца 2 и стального шарика 5, создается интерференционная картина, наблюдаемая с помощью объектива 16, отражательных призм 14 и 15, призмы 17 прямого зрения и микроскопа 8. За счет соответствующего вращения оправки 13 и призмы 17 прямого зрения в установившемся режиме интерференцяонная картина неподвижна. Для создания четкой интер.1165873

Составитель В. Харитонов

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор A. Шандор

Заказ 4298/32 ферограммы рабочая поверхность кольца 2 покрывается полупрозрачным слоем вещества, показатель преломления которого значительно отличается от показателя преломления смазочного материала. Затем с помощью вибрационного механизма 10 сообщают кольцу 3 и шарикам 5 вибрации.

При этом с вибродатчика 11 через линию 12 задержки на источник 9 света поступают электрические импульсы, обеспечивающие си ихрони за цию ч астоты световых и м пульсов источника 9 света с частотой вибрации механизма 10. Время задержки этих импульсов подбирают из условия обеспечения четкой и неподвижной интерферограммы, по которой измеряют толщину смазочного слоя.

Использование предлагаемого устроиства для измерения толщины смазочного слоя в высокоскоростных шарикоподшип никах обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерений в динамике при наложении вибраций и приближения экспериментальных условий испытаний к эксплуатационным.