Машина для испытания гидродинамического подшипника скольжения

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить точность и расширить диапазон режимов испытаний. На станине жестко закреплен гидрораспределитель с регулирующим устройством, кинематически связанный с механизмом проворота валов и гидравлически - с механизмом нагружения. Выход электронного блока управления дополнительно соединен с регулирующим устройством гидрораспределителя. При проведении испытаний изменение амплитуды внешней динамической нагрузки осуществляют одновременно с изменением продолжительности ее действия на подшипник по углу поворота вала путем регулирования величины щели в гидрораспределителе, через которую рабочая жидкость проходит в гидроцилиндр. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 М 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (61) 871018 (21) 4302446/31-27 (22) 31.08.87 (46) 23.12.89. Бюл.У 47 (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (72) В.А.Логвин, А.П.Кудряш и А.Н ° Гоц (53) 621 . 822 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 871018, кл. G 01 M 13/04, 1981. (54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить точность и расширить диапазон режимов испытаИзобретение относится к машиностроению, может быть использовано при проведении испытаний гидродинамических подшипников скольжения и является усовершенствованием машины по авт. св. Р 871018.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона режимов испытаний.

На фиг.l изображена схема машины; на фиг ° 2 — функциональная схема управления машинои; на фиг.3 - регу.— лируемый гидрораспределитель, продоль ный разрез; на фиг.4 — сечение А-А на фнг.3; на фиг.5 — диаграмма нагружения испытуемого подшипника по углу поворота сопряженного с ним вала на известной (штриховая линия) и предлагаемой r ашинах (сплошная линия), „„SU„„1530969 A 2 с ний. На станине жестко закреплен гидрораспределитель с регулирующим устройством, кинематически связанный с механизмом проворота валов и гидравлически — с механизмом нагружения.

Выход электронного блока управления дополнительно соединен с регулирующим устройством гидрораспределителя, При проведении испытаний изменение амплитуды внешней динамической нагрузки осуществляют одновременно с изменением продолжительности ее дей" ствия на подшипник по углу поворота вала путем регулирования величины щели в гидрораспределителе, через которую рабочая жидкость проходит в гидроцилиндр. 1 э.п. ф-лы, 5 ил.

Машина (фиг.l) содержит станину жестко закрепленное на ней устройство 2 для фиксации испытуемого подшипника 3, привод 4 вала 5 подшипника 3, механизм нагружения, состоящий из гидроимпульса 6 прямого возбуждения с установленным на нем регулирующим устройством 7, а также механизм

8 проворота вала 9 механизма нагружения относительно вала 5 подшипника 3 и электронный блок 10 для контроля и поддержания в масляном слое подшипника 3 заданной максимальной величины гидродинамического давления, вход которого соединен посредством ртутного токосъемник» (не указан) с установленным в валу 5 датчиком 11 давления, а выход — с регулирующим уст ройством 7 механизма н,п ружения.

1530969

Механизм нагружения содержит также гидроцилиндр 12, жестко закрепленный на станине 1, шток 13 и шарнирно связанный с ним шатун 14, Кроме того, машина содержит жестко закрепленный на станине 1 регулиру емый гидро распределитель 15, который кинематически связан через гидропульсатор 6 с механизмом 8 проворота валов и гидравлически при помощи трубопроводов 16 и 17 напорной магистрали соединен с гидропульсатором

6 и гидроцилиндром 12, а трубопроводом

18 разгрузочной магистрали с емкостью 15

19 для рабочей жидкости. Выход электронного блока 10 управления дополнительно соединен с регулирующим устройством 20 гидрораспределителя

15. Электронный блок 10 является 20 составной частью автоматизированной системы управления, функциональная схема которой изображена на фиг.2, где ИПУ вЂ” испытуемый подшипник, ДД— датчик 11 давления, РУ 1 и РУ 2 — 25 регулирующие устройства гидропульсатора 6 и гидрораспределителя 15.

Электронный блок 10 обведен штри ховой линией и включает: У вЂ” усилитель сигнала, например, напряжения

U, подаваемого датчиком 11 (ДД), ПД— пиковый детектор для выделения максимального значения гидродинамического давления в масляном слое подшипника 3, выраженного в напряженпи Uö„„, БУ блок установки опорного значения давления или U „, с которым должно производиться сравнение U Ä<, Б блок сравнения напряжений Б „ и

U „ для выработки управляющих сиг- 40 налов на регулирующие устройства 7 и 20 (PK-1, РУ-2).

Гидрораспределитель 15 (фиг. 1, 3 и 4) содержит корпус 21 с крышкой 45

22, в которых выполнены впускное 23, рабочее 24 и выпускное 25 окна. В корпусе 21 установлен с возможностью вращения золотник 26, кинематически через гидропульсатор 6, связанный с механизмом 8 проворота валов и имеющий осевой 27 и радиальный распределительный 28 каналы. Между корпусом 21 и золотником 26 установлены контактирующие торцами гильза 29, закрепленная з5 неподвижно, и втулка 30, имеющая возможность поворота вокруг своей оси.

На контактирующих торцах гильзы 29 и втулки 30 выполнены выступы 31 и 32, образующие регулируемые щели 33 и

34.

Регулирующее устройство 20 гидрораспределителя 15 включает червячную передачу, червяк 35 которой зафиксирован на валу 36 привода регулирующего устройства 20 (фиг.1), закрепленного на корпусе 21, а червячное колесо 37 выполнено с втулкой 30. Регулирующее устройство гидрораспределителя 15 имеет также два конечных выключателя

38, закрепленных на корпусе 21 и элек. трически связанных с приводом регули-рующего устройства 20. Конечные. выключатели 38 могут быть установлены в различных положениях по периметру втулки 30 и имеют воэможность контактирования с ее выступом (не указан), а следовательно, выключения привода регулирующего устройства 20 (беэ отключения его реверса), ограничивая, таким образом, в процессе испытания подшипника 3 диапазон регулирования продолжительности действия нагрузки по углу поворота вала 5.

Машина работает следующим образом.

Включают привод 4, вращение от которого передается на вал 5 и через механизм 8 на вал 9 гидропульсатора

6 и золотник 26 гидрораспределителя

15. Давление рабочей жидкости, создаваемое с определенной амплитудой пульсаций в гидропульсаторе 6, передается по напорному трубопроводу 16 в гидрораспределитель 15, где рабочая жидкость через впускное окно 23 поступает в щель 33, которая при каждом обороте золотника 26 совмещается с распределительным окном 28 указанного золотника 26, тем самым обеспечивая прохождение импульса рабочей жидкости через канал 27 и рабочее окно 24 в напорный трубопровод 17 и гидроцилиндр 12. Далее нагрузка через шток 13 и шатун 14 передается на подшипник 3. При совмещении распределительного окна 28 золотника 26 с щелью 34 также периодически обеспечивается прохождение импульса рабочей жидкости в обратном направлении через рабочее окно 24 и канал 27, но уже в выпускное окно 25 и по раэгрузоччому трубопроводу 18 — в емкость

19. Период Т (фиг.5) следования импульсов создаваемой таким образом нагрузки N зависит от частоты вращения вала привода 4, а также продол5 15309 жительность 4 по углу поворота вала

5 — от размера щели 33. Для получения нагрузки с другим значением изменяют размер щели 33 поворотом с помощью устройства 20 втулки 30 от

5 носительно неподвижной гильзы 29.

Механизм 8 проворота вала 9 (золотника 26) относительно вала 5 служит для смещения вращающегося датчика 11 относительно начала действия внешней динамической нагрузки. Следовательйо, датчик ll будет регистрировать полную эпюру распределения гицродинамических давлений в масляном слое 15 подшипника 3. Сигнал с датчика 11 подается на ртутный токосъемник, а затем на вход электронного блока 10 управления, где производится сравнение величины максимального гидродинамичес- >О кого давления в подшипнике 3 с заданным (опорным) значением этого давления. В случае неравенства указанных давлений с выхода электронного блока

10 подается сигнал на регулирующие 25 устройства 7 и 20 гидропульсатора 6 и гидрораспределителя 151 которыми обеспечивается синхронное изменение в ту или другую сторону амплитуды и продолжительности действия внешней 30 нагрузки, поддерживая таким образом величину максимального гидродинамического давления в подшипнике 3 на заданном уровне.

При помощи конечных выключателей

38 регулировку продолжительности действия нагрузки ограничивают в пределах эксплуатационного диапазона данного агрегата, в котором используется подшипник Э. Вне указанных преде- 4р лов корректировку гидродинамического давления в масляном слое подшипника 3 производят по-прежнему за счет изменения производительности только гидро= пульсатора 6. Для этого перед испыта- 45 нием определяют эксплуатационный диа- пазон изменения продолжительности действия нагрузки путем построения развернутых индикаторных диаграмм, в которых функцией угла поворота вала подшипника является давление газа в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, давление жидкости (газа) в надплунжерном пространстве насосного устройства и т.д. Затем при испытании, 55 в частности подшипников скольжеНия поршневых двигателей внутреннего сгорания, задают исходный размер щели 33

69

6 соответствующий, например, среднему значению диапазона изменения продолжительности действия нагрузки (диапазон действия газовой силы 30-80 ), равного

55, при испытании подшипников комбинированных двигателей внутреннего сгорания (диапазон 80-180 ) 130, подшипников, воспринимающих нагрузку от дисбаланса 180, подшипников плунжерных насосов и других машин с динамически нагруженными подшипниковыми узлами 180 — 360

В каждом конкретном случае конечные выключатели 38 устанавливают в положения по окружности втулки ЭО, соответствующие крайним значениям эксплуатационного диапазона изменения продолжительности действия нагрузки, и проводят испытания по описанной технологии.

Таким образом, применение предлагаемой машины позволяет повысить точность и расширить диапазон режимоа ис пьгг аний .

Формула изобретения

1, Машина для испытания гидродинамического подшипника скольжения по авт. св. 9 871018, о т л и ч аю щ а я с я тем,. что она снабжена жестко установленным на станине гидрораспределителем с регулирующим устройством, кинематически связаннымс механизмом проворота валов и гидравлически — с механизмом нагружения, при этом выход электронного блока управления дополнительно соединен с регулирующим устройством гидрораспределителя.

2, Машина по п.l, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что гидрораспределитель выполнен в виде корпуса с цилиндрической выточкой и впускным рабочим и выпускным окнами, установленными неподвижно в выточке гильзы с выступом на торце, и с возможностью поворота вокруг своей оси втулки, выполненной с выступом на торце со стороны гильзы и соединенной с при" водом, а также размещенного в гильзе и втулке золотника с осевым и радиальным каналами, причем осевой канал соединен с рабочим каналом корпуса, а радиальный выполнен с воэможностью соединения с выпускным и впускным окнами корпуса попеременно.

l530969

)530969

28

Составитель Т. Хромова

Техред ц. Ходанич, Корректор С,Черни

Редактор А.Козориз

Заказ 7946/44 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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