Стенд для испытания подшипников качения на долговечность

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытанию радиальных подшипников качения на долговечность при местном нагружении. Стенд включает опорную раму с установленным на ней корпусом в виде цилиндра и двух подшипниковых щитов. В корпусе установлен вал с четырьмя подшипниками - двумя испытываемыми и двумя вспомогательными. Два нагружающих рычага шарнирно соединены с корпусом стенда. Нагружающий рычаг с грузом через телескопическую стойку, нагрузочную вилку и вспомогательный подшипник создает нагрузку на вал, а вал - нагрузку на внутренние кольца испытываемых подшипников. Вращение вала стенда осуществляется за счет того, что на вал напрессован якорь, а в корпусе стенда установлена обмотка статора асинхронного электродвигателя, что позволяет исключить внешний привод. Технический результат направлен на повышение точности результатов испытаний и упрощение конструкции стенда для испытания радиальных подшипников при местном нагружении на долговечность. 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области испытания техники, в частности к испытанию радиальных подшипников качения на долговечность при местном нагружении.

Уровень техники

Известно устройство стенда для испытания подшипников качения на долговечность [1]. Испытываемые подшипники 1 нагружаются через вал 2 и внутренние кольца (фиг.1). Система нагружения гидростатическая 3. Приводной шкив 4 установлен вне испытательной головки 5. Он насажен на специальном валу 6, который соединен с валом 2 испытательной головки 5 соединительной муфтой 7.

К недостаткам конструкции относятся:

1. Сложность конструкции и большая материалоемкость.

2. Не устраняется полностью дополнительная нагрузка на испытываемые подшипники, создаваемая приводом. Величину ее трудно учесть и она существенно искажает точность результатов испытаний.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству (прототипом) является конструкция стенда [2], принципиальная схема которого представлена на фиг.2. В корпусе стенда 8 установлен вал 2 с опорными подшипниками 9. Испытываемые подшипники 1 установлены на валу 2 и в двух сменных корпусах 10. Нагружение на испытываемые подшипники производится через два нагружающих рычага 11 с грузами 12, соединенными шарнирно с корпусом стенда 8 и создающих нагрузку на сменные корпуса 10 с испытываемыми подшипниками 1. Привод стенда осуществляется от электродвигателя 13 через ремень 14 и шкив 4 на валу стенда 2. Недостатками стенда являются:

1. Нагружение осуществляется на наружное кольцо подшипника, а не на внутреннее, что нехарактерно для большинства подшипников и искажает условия работы испытываемых подшипников.

2. Ременной привод создает дополнительную нагрузку на испытываемые подшипники, которую невозможно учесть. Величина дополнительной нагрузки зависит от натяжения ремня, которое постоянно меняется, вследствие износа ремня, шкивов и др. Это существенно искажает точность результатов испытаний.

Раскрытие изобретения

Задачей заявляемого изобретения является: 1) устранение не учитываемой нагрузки на испытываемые подшипники; 2) обеспечение нагрузки на внутренние кольца испытываемых подшипников; 3) снижение материалоемкости и упрощение конструкции стенда.

Техническим результатом при осуществлении изобретения будет повышение точности результатов испытаний и упрощение конструкции стенда для испытания радиальных подшипников при местном нагружении на долговечность.

Стенд включает опорную раму, на которой установлен корпус в виде цилиндра с двумя подшипниковыми щитами. В корпусе стенда установлен вал с двумя испытываемыми подшипниками и двумя вспомогательными. Нагрузку на кольца создают два нагружающих рычага, шарнирно соединенных с корпусом стенда.

Первым отличительным существенным признаком от прототипа является то, что осуществляется внутренний привод стенда и вращение вала осуществляется за счет того, что на валу напрессован якорь, а в корпусе стенда установлена обмотка статора асинхронного электродвигателя. Этот отличительный признак обеспечивает устранение не учитываемой нагрузки на испытываемые подшипники, создаваемой в прототипе ремнем привода, повышает точность испытания и упрощает конструкцию стенда.

Вторым отличительным, существенным признаком от прототипа является то, что опорные подшипники являются испытываемыми, а нагружающий рычаг соединен с винтовым регулировочным механизмом, жестко связанным проушиной с телескопической стойкой, имеющей на конце сферический наконечник, шарнирно соединенный с нагрузочной вилкой. Нагрузочная вилка установлена на наружном кольце вспомогательного подшипника, запрессованного на вал. Этот отличительный, существенный признак обеспечивает нагружение внутренних колец испытываемых подшипников и более достоверные результаты исследований.

Таким образом, заявленное техническое решение имеет отличительные существенные признаки от прототипа и соответствует тем самым критериям изобретения существенные отличия и новизна.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Принципиальная схема стенда для испытания подшипников качения.

Фиг.2. Схема стенда для испытания подшипников качения на долговечность.

Фиг.3. Схема стенда для испытания подшипников качения на долговечность.

Фиг.4. Винтовой регулировочный механизм.

Фиг.5. Нагрузочная вилка.

Фиг.6. Телескопическая стойка.

Осуществление изобретения

Описание конструкции

Стенд включает опорную раму 15 (фиг.3), на которой установлен корпус 8 в виде цилиндра с двумя подшипниковыми щитами 16. В корпусе стенда установлен вал 2 с двумя испытываемыми, опорными 9 и двумя вспомогательными подшипниками 17. Нагружающий рычаг 11 шарнирно соединен с корпусом стенда 8. На валу 2 напрессован якорь 18, а в корпусе 8 установлена обмотка статора 19 асинхронного электродвигателя. Нагружающий рычаг 11 при помощи болта и гайки жестко связан с винтовым регулировочным механизмом 20. Последний жестко связан с телескопической стойкой 21, имеющей на конце сферический наконечник, шарнирно соединенный с нагрузочной вилкой 22. Нагрузочная вилка 22 установлена на наружном кольце вспомогательного подшипника 17. На конце нагружающего рычага 11 подвешены грузы 23.

Проушина 24 установлена на регулировочном винте 25 с контргайками 26 и фиксируется в осевом направлении с одной стороны упорным буртом регулировочного винта 25, а с другой гайкой 27 (фиг.4). Проушина 24 через регулировочный винт 25 связана с телескопической стойкой 28. Последняя включает в себя регулировочный штифт 29 и контргайку 30. Штифт 29 имеет на конце сферический наконечник (шарнир), посредством которого соединяется с нагрузочной вилкой 22. Нагрузочная вилка имеет под наконечник регулировочного штифта посадочное место характерной сферической формы (фиг.5).

Способ использования

Нагрузку на подшипники изменяют при помощи съемных грузов 23 (фиг.3). Для перемещения в горизонтальной плоскости телескопической стойки 27, шарнирно соединенной с нагрузочной вилкой 22 служит регулировочный винт 25 (фиг.4) винтового регулировочного механизма 30 (фиг.3). Положение регулировочного винта 25 и телескопической стойки фиксируют контргайками 26 и гайкой 27 (фиг.4).

Для обеспечения радиальной нагрузки и уменьшения до минимума ее осевой составляющей нагрузочная вилка соединена с телескопической стойкой шарнирно, а длина телескопической стойки может изменяться регулировочным штифтом 29 (фиг.4). Положение штифта 29 фиксируется контргайкой 30 (фиг 4.). Нагрузка, создаваемая грузами 23, передается на нагрузочные вилки 23, вспомогательные подшипники 17, передается на вал 2, и затем на внутренние кольца испытываемых подшипников 9 (фиг.3).

Источники информации

1. Либерман Б.Я. Машины для испытаний подшипников качения. - М.: Машиностроение. 1965. - 152 с.

2. Курчатник В.В. Восстановление посадок подшипников качения сельскохозяйственной техники полимерными материалами. - Дисс.... докт. техн. наук. - М., 1989. - 327 с.

Стенд для испытания подшипников качения на долговечность при местном нагружении, включающий опорную раму, установленный на ней корпус в виде цилиндра и двух подшипниковых щитов с установленным в него валом на 4-х подшипниках - двух испытываемых и двух вспомогательных, два нагружающих рычага с грузами, соединенных шарнирно с корпусом стенда и создающих нагрузку на кольца испытываемых подшипников, отличающийся тем, что нагружающий рычаг через телескопическую стойку со сферическим наконечником, нагрузочную вилку и вспомогательный подшипник создает нагрузку на вал и внутреннее кольцо и далее на остальные детали испытываемого подшипника, а вращение вала осуществляется за счет того, что вал является якорем, а корпус - статором асинхронного электродвигателя.