CN106323638A - 一种空气轴承综合承载力测试装置及方法 - Google Patents
一种空气轴承综合承载力测试装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106323638A CN106323638A CN201610707090.7A CN201610707090A CN106323638A CN 106323638 A CN106323638 A CN 106323638A CN 201610707090 A CN201610707090 A CN 201610707090A CN 106323638 A CN106323638 A CN 106323638A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- bearing
- bearing capacity
- capacity
- radial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种空气轴承综合承载力测试装置及方法,包括空气轴、空气套、电磁铁、轴向力传感器、铁磁体、底座、固定件和垫块,所述空气轴套装在空气套内,所述空气套外有空气套座,所述空气套座通过固定件水平安装在垫块上,所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上,所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方,所述电磁铁下安装轴向力传感器,所述轴向力传感器固定在底座上,所述垫块固定在底座上;所述空气套上安装有径向力传感器,空气轴包络的圆周具有包络垫,空气轴左右两端具有对称安装的径向力加载机构,所述的径向力加载机构加载时对称抵触到包络垫圆周两端产生径向加载力,通过承载力三维空间曲线轨迹图进行综合承载力测试。
Description
技术领域
本发明涉及空气轴承测试领域,尤其是一种空气轴承综合承载力测试装置。
背景技术
空气轴承作为滑动轴承的一个新类型,具有速度高、精度高、功耗低、寿命长等特点。由于空气轴与空气套之间的气膜很薄,所以对部件加工精度要求很高,因此空气轴承也存在承载小,刚度低、可靠性差等缺点。
现有的对空气轴承承载力的测试主要集中在对其静压空气承载力、侧向力、刚度及轴承内气体的压力变化上;然而实际的工况中,空气轴承受到的承载力可能来自于各个方向,为了提高空气轴承的测试精度,对空气轴承所受到的综合承载力进行测试是必然的需求。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足,设计出一种空气轴承综合承载力测试装置及测试方法。
一种空气轴承综合承载力测试装置,其特征在于:包括空气轴、空气套、电磁铁、轴向力传感器、铁磁体、底座、固定件和垫块,所述空气轴套装在空气套内,所述空气套外有空气套座,所述空气套座通过固定件水平安装在垫块上,所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上,所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方,所述电磁铁下安装轴向力传感器,所述轴向力传感器固定在底座上,所述垫块固定在底座上;所述空气套上安装有径向力传感器,空气轴包络的圆周具有包络垫,空气轴左右两端具有对称安装的径向力加载机构,所述的径向力加载机构加载时对称抵触到包络垫圆周两端产生径向加载力。
优选的,空气轴承为不受电磁铁影响的材料。
具有用于实现上述空气轴承综合承载力测试装置的测试方法,其具有以下步骤:
1)、给空气轴承供气,旋转空气轴使其以一定速度转动,给两块电磁铁供电并持续增加电流,通过改变通入电流的大小来改变磁力的大小,进而提供从小到大的轴向加载力,径向力加载机构对称抵触到包络垫圆周两端产生由小到大渐进的径向加载力;
2)、设定测试时间,轴向力传感器,其对空气轴承的轴向承载力进行检测,径向力传感器,其对空气轴承的径向承载力进行检测;
3)、具有单位时间承载力轨迹长度计算单元,其在空气轴承承载力综合测试装置从加载开始到加载完成的期间,将步骤2)中检测到的所述轴向承载力及所述径向承载力沿着时间轴在三维空间内画成曲线,计算出由画成曲线而得到承载力轨迹的长度,将该承载力轨迹的长度除以从所述加载开始到所述加载完成的时间间隔,从而计算出每单位时间的承载力轨迹长度;
4)、承载力评价单元根据步骤3)中计算出每单位时间的承载力轨迹长度进行空气轴承承载力综合评价,评价准则为每单位时间的轨迹长度越长,则评价为综合承载力越强。
本发明与现有技术相比,其有益的技术效果为:
1、轴向力的加载机构与气浮轴承不直接接触、动态检测、操作方便。
2、根据力学原理,空气轴承所受的承载力都可以分解为径向和轴向两个方向的力,因此,通过检测空气轴承径向和轴向的承载力,可分析检测空气轴承的综合承载力。
3、通过构建轴向承载力及所述径向承载力沿着时间轴在三维空间内画成曲线,计算出由画成曲线而得到承载力轨迹的长度,进而更加直观形象、精度高的综合测试空气轴承承载力。
附图说明
图1 是本发明的结构图。
图2 是本发明综合承载力三维空间曲线轨迹图。
具体实施方式
一种空气轴承综合承载力测试装置,如图1,其特征在于:包括空气轴7、空气套3、电磁铁6、轴向力传感器2、铁磁体8、底座1、固定件9和垫块5,所述空气轴套装在空气套内,所述空气套外有空气套座,所述空气套座通过固定件水平安装在垫块上,所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上,所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方,所述电磁铁下安装轴向力传感器,所述轴向力传感器固定在底座上,所述垫块固定在底座上;所述空气套上与空气轴套接的部位安装有径向力传感器11,空气轴包络的圆周具有包络垫10,空气轴左右两端具有对称安装的径向力加载机构12,所述的径向力加载机构加载时对称抵触到包络垫圆周两端产生径向加载力。
优选的,空气轴承为不受电磁铁影响的材料。
具有用于实现上述空气轴承综合承载力测试装置的测试方法,其具有以下步骤:
1)、给空气轴承供气,旋转空气轴使其以一定速度转动,给两块电磁铁供电并持续增加电流,通过改变通入电流的大小来改变磁力的大小,进而提供从小到大的轴向加载力,径向力加载机构对称抵触到包络垫圆周两端产生由小到大渐进的径向加载力;
2)、设定测试时间,轴向力传感器,其对空气轴承的轴向承载力进行检测,径向力传感器,其对空气轴承的径向承载力进行检测;
3)、具有单位时间承载力轨迹长度计算单元,其在空气轴承承载力综合测试装置从加载开始到加载完成的期间,将步骤2)中检测到的所述轴向承载力及所述径向承载力沿着时间轴在三维空间内画成曲线,计算出由画成曲线而得到承载力轨迹的长度,将该承载力轨迹的长度除以从所述加载开始到所述加载完成的时间间隔,从而计算出每单位时间的承载力轨迹长度,如图2所示;
4)、承载力评价单元根据步骤3)中计算出每单位时间的承载力轨迹长度进行空气轴承承载力综合评价,评价准则为每单位时间的轨迹长度越长,则评价为综合承载力越强。
以上对本发明进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种空气轴承综合承载力测试装置,其特征在于:包括空气轴、空气套、电磁铁、轴向力传感器、铁磁体、底座、固定件和垫块,所述空气轴套装在空气套内,所述空气套外有空气套座,所述空气套座通过固定件水平安装在垫块上,所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上,所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方,所述电磁铁下安装轴向力传感器,所述轴向力传感器固定在底座上,所述垫块固定在底座上;所述空气套上安装有径向力传感器,空气轴包络的圆周具有包络垫,空气轴左右两端具有对称安装的径向力加载机构,所述的径向力加载机构加载时对称抵触到包络垫圆周两端产生径向加载力。
2.根据权利要求1所述的一种空气轴承综合承载力测试装置,其特征在于:空气轴承为不受电磁铁影响的材料。
3.根据权利要求1或2中所述的一种空气轴承综合承载力测试装置的测试方法,其特征在于具有以下步骤:
1)、给空气轴承供气,旋转空气轴使其以一定速度转动,给两块电磁铁供电并持续增加电流,通过改变通入电流的大小来改变磁力的大小,进而提供从小到大的轴向加载力,径向力加载机构对称抵触到包络垫圆周两端产生由小到大渐进的径向加载力;
2)、设定测试时间,轴向力传感器,其对空气轴承的轴向承载力进行检测,径向力传感器,其对空气轴承的径向承载力进行检测;
3)、具有单位时间承载力轨迹长度计算单元,其在空气轴承承载力综合测试装置从加载开始到加载完成的期间,将步骤2)中检测到的所述轴向承载力及所述径向承载力沿着时间轴在三维空间内画成曲线,计算出由画成曲线而得到承载力轨迹的长度,将该承载力轨迹的长度除以从所述加载开始到所述加载完成的时间间隔,从而计算出每单位时间的承载力轨迹长度;
4)、承载力评价单元根据步骤3)中计算出每单位时间的承载力轨迹长度进行空气轴承承载力综合评价,评价准则为每单位时间的轨迹长度越长,则评价为综合承载力越强。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610707090.7A CN106323638B (zh) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 一种空气轴承综合承载力测试装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610707090.7A CN106323638B (zh) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 一种空气轴承综合承载力测试装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106323638A true CN106323638A (zh) | 2017-01-11 |
CN106323638B CN106323638B (zh) | 2018-10-23 |
Family
ID=57742874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610707090.7A Expired - Fee Related CN106323638B (zh) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 一种空气轴承综合承载力测试装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106323638B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107782554A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-03-09 | 昆明理工大学 | 一种无机械接触加载的滚动轴承摩擦力矩测量台 |
CN108132187A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-08 | 中国航空发动机研究院 | 滚动轴承静态刚度检测装置 |
CN108414171A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-17 | 中国航空发动机研究院 | 滚动轴承动态刚度检测装置 |
CN109357870A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-19 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种径向气浮轴承性能测试机 |
CN112555273A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-26 | 武汉理工大学 | 一种磁悬浮和弹性箔片气体混合轴承实验平台 |
CN113916670A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 东莞青锐科技有限公司 | 轴向加载测试设备和方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2105685U (zh) * | 1990-10-15 | 1992-05-27 | 航空航天工业部第六○八研究所 | 铁路车辆轮对滚动轴承故障试验机 |
WO2002044678A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Skf Engineering And Research Centre B.V. | Measurement device for measuring radial and/or axial forces |
US20050041898A1 (en) * | 2001-10-09 | 2005-02-24 | Hitoshi Yamada | Device amd method for evaluating rigidity of bearing device, device and method for manufacturing bearing device, and bearing device |
CN1723385A (zh) * | 2003-05-22 | 2006-01-18 | 日本精工株式会社 | 用于滚动轴承单元的载荷测量装置以及载荷测量滚动轴承单元 |
CN2879151Y (zh) * | 2006-03-10 | 2007-03-14 | 王涵 | 轴承承载力测量装置 |
CN101701868A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-05 | 重庆大学 | 高速电主轴动态刚度测试装置 |
CN103245504A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-14 | 浙江工业大学 | 气浮轴承抗侧向力测试装置 |
-
2016
- 2016-08-23 CN CN201610707090.7A patent/CN106323638B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2105685U (zh) * | 1990-10-15 | 1992-05-27 | 航空航天工业部第六○八研究所 | 铁路车辆轮对滚动轴承故障试验机 |
WO2002044678A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Skf Engineering And Research Centre B.V. | Measurement device for measuring radial and/or axial forces |
US20050041898A1 (en) * | 2001-10-09 | 2005-02-24 | Hitoshi Yamada | Device amd method for evaluating rigidity of bearing device, device and method for manufacturing bearing device, and bearing device |
CN1723385A (zh) * | 2003-05-22 | 2006-01-18 | 日本精工株式会社 | 用于滚动轴承单元的载荷测量装置以及载荷测量滚动轴承单元 |
CN2879151Y (zh) * | 2006-03-10 | 2007-03-14 | 王涵 | 轴承承载力测量装置 |
CN101701868A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-05 | 重庆大学 | 高速电主轴动态刚度测试装置 |
CN103245504A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-14 | 浙江工业大学 | 气浮轴承抗侧向力测试装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107782554A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-03-09 | 昆明理工大学 | 一种无机械接触加载的滚动轴承摩擦力矩测量台 |
CN108132187A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-08 | 中国航空发动机研究院 | 滚动轴承静态刚度检测装置 |
CN108414171A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-17 | 中国航空发动机研究院 | 滚动轴承动态刚度检测装置 |
CN109357870A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-19 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种径向气浮轴承性能测试机 |
CN109357870B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-01-05 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种径向气浮轴承性能测试机 |
CN112555273A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-26 | 武汉理工大学 | 一种磁悬浮和弹性箔片气体混合轴承实验平台 |
CN113916670A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 东莞青锐科技有限公司 | 轴向加载测试设备和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106323638B (zh) | 2018-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106323638A (zh) | 一种空气轴承综合承载力测试装置及方法 | |
CN1330955C (zh) | 单轴磁悬浮转台 | |
CN102331349B (zh) | 永磁轴承刚度测量装置 | |
CN205860972U (zh) | 一种铝管同轴度检测装置 | |
CN201152812Y (zh) | 径向动静压气体轴承实验台 | |
CN106969750B (zh) | 磁性液体全方位水平倾角传感器 | |
CN106092577A (zh) | 高速角接触球轴承保持架动态特性测试装置 | |
Wang et al. | Magnetic field and specific axial load capacity of hybrid magnetic bearing | |
BR112012027189A2 (pt) | sensor de medição de corrente parasita | |
CN104330198A (zh) | 基于挠性支承的扭矩校准测量装置 | |
CN106247999A (zh) | 一种热轧带辊轴承座衬板对称度检测方法及装置 | |
CN103323240A (zh) | 锥形气浮轴承轴向承载力测试装置 | |
CN203350039U (zh) | 锥形空气轴承轴向承载力测试装置 | |
CN103245504B (zh) | 气浮轴承抗侧向力测试装置 | |
CN205748202U (zh) | 一种气缸套支承肩高度检具 | |
CN203275089U (zh) | 气浮轴承抗侧向力测试装置 | |
CN207515696U (zh) | 一种用于水轮发电机转子检测的摆动式测圆装置 | |
CN204791745U (zh) | 一种磁悬浮平衡梁实验装置 | |
Ravaud et al. | Radial stiffness of a ferrofluid seal | |
CN103486999A (zh) | 一种热真空环境下的高精度角度和扭矩测试装置 | |
CN106989725B (zh) | 快速回归型磁性液体全方位水平倾角传感器 | |
CN203275090U (zh) | 气浮轴承抗弯能力测试装置 | |
CN108414202A (zh) | 一种高速旋转轴系动态径向加载刚度测试方法及装置 | |
CN105092694A (zh) | 一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置 | |
CN203560305U (zh) | 带有转矩测量的磁流体密封轴 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180913 Address after: 262700 Weifang science and Technology College, 1299 Jin Guang street, Shouguang City, Weifang, Shandong Applicant after: WEIFANG University OF SCIENCE & TECHNOLOGY Address before: 262700 Weifang science and Technology College, 1299 Jin Guang street, Shouguang City, Weifang, Shandong Applicant before: Zhang Jiali |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181023 |