Способ определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа баланс-спираль

 

Использование1 часовая промышленность , контроль параметров часовых узлов, Сущность изобретения: коэффициент трения в опорах осциллятора типа баланс-спираль вычисляют, используя параметры измеренные на узле трения В качестве узла трения используют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора с магнитоэлектрическим приводом 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s 6 04 0 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4695426/10 (22) 26,05.89 (46) 15,07.92. Бюл. N. 26 (71) Специальное конструкторское бюро часовых Механизмов . (72) В,В,Вуколов, И.Я.Похис и С,Л.Русских (53) 681.12(088.8) (56) Аксельрод З.M. Теория и проектирование приборов времени, Л.: Машиностроение, 1969, с,55.

Сборник трудов НИИЧаспрома, вып,9, М,:.1972, с,144.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к часовой промышленности, более конкретно к способам . определения характеристик осциллятора типа баланс-спираль.

Известны способы определения коэф фициентов трения, заключаются в следующем: из материалов, предназначейных к испытаниям, изготавливают так называемые узлы трения. Эти узлы трения устанавливают на машины трения. С помощью устройств, входящих в состав этих машин, создают необходимые усилия прижатия испытуемых материалов. Измеряют силу тре-. ния, а также, при необходимости, измеряют путь трения. Затем, используя экспериментальные данные, определяют коэффициент трения по формуле тр где Ртя — сила трения;

N — нормальная сила давления.

Наиболее близким является способ определения коэффициента трения с использованием лабораторной машины трения для

Ы2 1748142 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ В ОПОРАХ ОСЦИЛЛЯТОРА ТИПА БАЛАНС-СПИРАЛЬ (57) Использование: часовая промышленность, контроль параметров часовых узлов, Сущность изобретения; коэффициент трения в опорах осциллятора типа баланс-спираль вычисляют, используя параметры измеренные на узле трения, В качестве узла трения используют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора с магнитоэлектрическим приводом. 2

MR. определения фрикционных свойств материала, который используется в часовой про-. мышленности и заключается в следующем.

Изготавливают узел трения из испытуемых материалов и устанавливают его HB машину, создают необходимое усилие прижатия между материалами узла трения, В процессе определения коэффициента тре- ния измеряют силу трения, а затем рассчитывают коэффициент трения. р по вышеприведенной формуле. Лабораторная машина трения в рассмотренном способе содержит индентор с полусферической пятой, который прижимается с усилием N к плоской поверхности диска из испытуемого материала, вращающегося с постоянной скоростью. Сила трения F>p измеряется с помощью измерительного узла: тензометрическая балка, усилитель, самописец.

ПройденньtA путь трения фиксируется счетчиком оборотов.

Недостатки способа в том, что он не учитывает конструкции, кинематики и динамики опор осциллятора типа баланс-спираль.

1748142 (2" и2 â Ог)ф

Rn Rn

4Ф(г Р— — Р зп зу

16 с(— + — ) 1

El . Е2 где Ф вЂ”. амплитуда колебаний осциллятора, рад, Р— вес осциллятора, Н;

Е1 — модуль упругости материала цапф оси баланса, Н/м; г, Ег — модуль упругости материала опор цапф оси баланса, Н/м;

2, r - радиус цилиндрической части цапфы оси баланса,м;

r< — радиус сферы цапфы оси баланса, м; г — длительность импульса привода при вертикальном положении оси баланса, с;

xr — длительность импульсов привода при горизонтальном положении оси баланса,с:

Чг — амплитуда импульсов привода при горизонтальном положении оси баланса, В;

Vg — амплитуда импульсов привода при вертикальном положении оси баланса, В;

Rnp — сопротивление обмотки привода, Ом; д - коэффициент полезного действия схемы привода; =3,14„.

Опоры осциллятора характеризуются большими удельными давлениями, имеют специальную конструкцию. Угловая скорость оси баланса при его движении от одного крайнего положения до другого изменяется от нуля до максимума в положении равновесия и снова достигает нуля в крайнем поло° жении. Величийа и скорость нарастания сдвигающей силы обусловливаются жестко-. стью с 1ирали Осциллятора, Однако этим способом можно получить лишь ориентировочное значение коэффициента трения для опор осциллятора типа баланс-спираль.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента трения, Указанная цель достигается тем, что в известном способе определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа ба-. ланс-спираль,.заключающемся в измерении йараметров, характеризующих коэффициент трения, в узле трения с,помощью измерительного узла, s качестве узла трения используют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора. с магнитоэлектрическим привбдом, в качестве измерительного узла — электронно-лучевой осциллограф и омметр, а коэффициент трения,и определяется по формуле.Предложенный способ в полной мере учитывает особенности конструкции, кинематики, динамики опор осциллятора типа баланс-спираль, что позволят повысить точ5 ность определения коэффициента трения в опорах осциллятора..

Ка чертеже фиг.1 изображена комбинированная функциональная схема устройства для определения коэффициента трения в

10 .опорах осциллятора типа баланс-спираль,. . на фиг.2 -сечение опоры осциллятора вдоль оси 8.

Устройство содержит электронно-механический спусковой регулятор 1 с магнито15 электрическим приводом, в который входят схема привода 2 с бифилярно намотанными обмоткой освобождения 3 и обмоткой привода 4, а также осциллятор,5 типа балансспираль, в котором баланс выполнен в виде

20 двух дисков 6, 7 из магнитомягкого материала, закрепленных на оси 8. На дисках баланса закреплены постоянные магниты 9, 10, обращенные друг к другу разноименны-, ми полюсами, и противовесы 11, 12. Один

25 конец спирали 13 укреплен на основании 14 осциллятора 5, а другой — на оси 8, установленной в опорах 15, 16. Обмотка освобождения 3 и обмотка привода 4 через переключатель 17 и контактное разъемное

30 .соединение 18 соединены с электронно-лу-. чевым осциллографом 19; а к обмотке привода 4 подключен омметр 20 через контактное разъемное соединение 21. Схема привода 2 через контактное разьемное

35 соединение 22 подключена. к источнику питания пострянного тока 23. Опора осциллятора, изображенная на фиг.2, имеет сквозной 24 и накладной 25 часовые камни.

В зазоре между камнями 24 и 25 расположе40 но часовое масло 26.

Изобретение осуществляется следующим образом. Измеряют радиус г цилиндрической части цапфы оси 8 баланса, вес Р осциллятора (вес узла баланса), радиус гс

45 сферы цапфы. Соединяют схему привода 2 с источником питания постоянного тока 23 че рез кбнтактное разъемное соединение 22,. а обмотку освобождения 3 — с электроннолучевым осциллографом 19 через контакт50 ное соединение 18 и переключатель 17.

Омметр 20 соединяют с устройством через контактное разъемнеое соединение 21. Располагают устройство таким образом, чтобы ось 8 осциллятора 5 находилась в вертикаль55 ном положении. На схему привода 2 подают напряжение питания 1,5 В от йсточника 23, в результате чего возникают возникают автоколебательные движения осциллятора 5, при этом поле постоянных магнитов 9, 10 ,пересекает обмотку освобождения 3 и об1748142 ку привода 4, наводя в них ЭДС, величина которой пропорционально амплитуде колебаний осциллятора. Устанавливают необходимую амплитуду колебаний осциллятора 5, изменяя напряжение питания схемы привода 2. Соединяют переключателем 17 обмотку привода 4 с электронно-лучевым осциллографом 19, при этом на экране осциллографа появляется изображение импульсов привода осциллятора. Измеряют амплитуду и длительность импульсов привода.

Располагают устройство таким образом, чтобы ось 8 осциллятора 5 находилась в горизонтальном положении (потери на трение при этом положении оси осциллятора возрастают). Увеличивают напряжение питания на схеме привода 2 и устанавливают ту же амплитуду колебаний осциллятора

5, что и при вертикальном положении оси 8.

Осциллографом 19 измеряют амплитуду и длительность импульсов привода, омметроы 20 измеряют сопротивление обмотки пр0вода 4, . Модули упругости Е1, Е2, .коэффициент . полезного действия у, входящие в расчетную формулу, определяются соответственно материалом цапф оси балансз; материалом опор-и конструкций устройства.

Экспериментальные данные и конструктивные параметры устройства вводят врасчетную формулу и вычисляют значение коэффициента трения в опопрах осциллято: ра типа баланс-спираль.

Предложенный способ определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа баланс-спираль по сравнению с прототипом учитывает в полной мере особенности конструкции, кинематики, динамики опор осциллятора, что позволяет повысить. точность определения коэффициента трения в опорах осциллятора.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента трения в опорах осциллятора типа баланс5 спираль, заключающийся в измерении параметров., характеризующих коэффициент трения, в узле трения с помощью измерительного узла, отличающийся тем, 10 что, с целью повышения точности определения коэффициента трения, в качестве узла трения используют часовые опоры в составе электронно-механического спускового регулятора с магнитоэлектрическим приводом, в

15 качестве измерительного узла — электронно-лучевой. осциллограф и омметр, а коэффициент трения,и определяется по формуле:

20 „

4Ф(гР— — P

16 с(— +—

Е1 Е2

) где Ф вЂ” амплитуда колебаний осциллятора, 25 „, .

P — вес осциллятора, Н;

Ет — модуль упругости материала цапф оси баланса, Н/м;

Ez —..модуль упругости материала опор цапф оси баланса, Н/м; г.

r — радиус цилиндрической части цапфы оси баланса, м;

rc - радиус сферы цапфы оси баланса, м; .

z> — длительность импульса привода при вертикальном положении оси баланса, с; . tr — длительность импульса привода при горизонтальном положении оси баланса, с;

Чг — амплитуда импульсов привода при горизонтальном положении оси баланса, В;

V> — амплитуда импульсов привода при вертикальном положении оси баланса, В;

Йлр — сопротивление обмотки привода, Ом, 1 — коэффициент полезного действия схемы привода.

1748142

Составитель В,Вуколов

Техред М,Моргентал

Редактор М.Васильева

Корректор С.Черни

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

Заказ 2505 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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