CZ307380B6 - Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek - Google Patents
Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307380B6 CZ307380B6 CZ2017-270A CZ2017270A CZ307380B6 CZ 307380 B6 CZ307380 B6 CZ 307380B6 CZ 2017270 A CZ2017270 A CZ 2017270A CZ 307380 B6 CZ307380 B6 CZ 307380B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- bearing
- load
- housing
- radial
- axial
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000010724 circulating oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek obsahuje pevný základ (14), ke kterému jsou připojeny domky (12) pro ložiska (11), ve kterých je umístěn hřídel (7), na jehož jednom konci je osazení pro vnitřní kroužek testovaného ložiska (10). Vnější kroužek testovaného ložiska (10) je pevně uchycen v pouzdře (1) pro aplikaci statického a dynamického zatížení v radiálním směru a dynamického zatížení v axiálním směru na testované ložisko (10). Pouzdro (1) testovaného ložiska (10) je opatřeno vodicími elementy (2) pro volný pohyb pouzdra (1) testovaného ložiska (10) v ose aplikovaného radiálního zatížení a zároveň omezený pohyb v axiálním směru a radiálním směru kolmém k ose zatížení. Pouzdro (1) je opatřeno prvky pro umístění snímačů senzorů provozních parametrů.
Description
Oblast techniky
Vynález spadá do oblasti strojírenství, přesněji experimentální zkušebnictví komponent strojů především ložisek.
Dosavadní stav techniky
Dosud známá zařízení pro zkoušení ložisek jsou založena na principu testování s aplikovanou statickou radiální a/nebo axiální silou. Obvyklá koncepce takových testovacích zařízení obsahuje hnací hřídel, na které jsou umístěna alespoň tři ložiska, přitom krajní ložiska mají vnější kroužky uloženy v domcích pevně spojených se základem a prostřední ložiska mají vnější kroužky upevněny v pouzdře, na které je aplikována radiální popřípadě axiální síla. Příklad takového zařízení je např. uveden v patentu CS 252223 (Rathuský Jiří, 22.07.1985). Aplikované síly v popsaném případě mají vždy statický charakter a nemění se v čase. Odlišný princip testovacího zařízení ložisek, je uveden v dokumentu CN 104897402 (A) (UNIV ΧΓ AN JIAOTONG, 09.09.2015). U tohoto typuje na testované ložisko upnuté v pouzdře na konci hřídele aplikováno současně axiální a radiální zatížení, přičemž ta mají statický - v čase neproměnný charakter. Pevné spojení zatěžujících elementů, např. hydraulických válců, v axiálním i radiálním směru s pouzdrem však způsobuje, že aplikované síly nejsou přenášeny pouze do pouzdra s testovaným ložiskem, ale dochází ke vzájemnému zatížení rámů zatěžovacích elementů a především k přídavnému nedefinovanému zatížení testovaného ložiska, což může vést ke znehodnocení experimentu.
Ukazuje se, že výsledky z testů se statickým charakterem zatížení mají omezenou platnost u dynamicky namáhaných aplikací ložisek. Dynamickým zatížením je myšleno vnější aplikované zatížení, jehož velikost a nebo frekvence je proměnná v čase.
Příklad zařízení, jež umožňuje aplikovat dynamické zatížení v radiálním směru, je v CN 203053702 (U), (UNIV. ΧΓ AN JIAOTONG, 07.10.2013), kdes je ložisko uložené v pouzdře na konci hřídele zatíženo statickou radiální silou. Dynamická složka zatížení je vyvolána rotující hmotou umístěnou na hřídeli v blízkosti vnitřního kroužku ložiska. Vlastností tohoto zařízení je, že radiální dynamická složka zatížení je vždy závislá na rychlosti otáčení hnací hřídele. Popsané zařízení je určeno pro testování ložisek s vymezenou axiální vůlí, neboť v axiálním směru je aplikováno pouze statické zatížení a není řešeno omezení pohybu pouzdra ložiska proti hřídeli. Zařízení tedy neumožňuje aplikovat dynamické zatížení ložiska v axiálním směru neboť by při jeho aplikaci došlo k jeho rozložení.
Existují i testovací stanoviště, např. podle CZ 26387 (Wikov MGI, a.s., 28.01.2014), jenž umožňují testovat provozní parametry zatížených ložisek jako součástí vyšších celků, např. převodovek. Omezení takovýchto zařízení je však nejednoznačnost zatížení konkrétního ložiska a tím i nemožnost studia vlivu definovaného dynamického zatížení na konkrétní ložisko.
Právě aplikace simulovaného provozního zatížení tak, že jeho jednotlivé složky je možné vnášet na sobě nezávisle v kombinaci s izolací testovaného ložiska od okolní struktury je klíčem k úspěšnému studiu dynamických účinků na ložiska. Doposud není známo žádné takové zařízení, které by umožňovalo výše navržené požadavky splnit.
- 1 CZ 307380 B6
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky doposud známých řešení odstraňuje předložený návrh zařízení pro simulaci provozních stavů ložisek. Zařízení je určené pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek zejména, ale ne nutně bez vymezené axiální polohy.
Řešení je založeno na umístění vnějšího kroužku ložiska v ložiskovém pouzdře, přičemž to, je opatřeno vodícími tyčemi, které jsou vedeny v samostatném tuhém rámu, umožňují jeho volný pohyb v radiálním směru aplikace síly zatížení a omezují pohyb v axiálním a kolmém radiálním směru vůči směru zatížení. Omezení pohybu v axiálním a druhém radiálním směruje možné řídit prostřednictvím přizpůsobení rozměru otvoru vodicích kluzných pouzder umístěných v rámu, která mohou být výměnná.
Vnitřní kroužek testovaného ložiska je pevně nasazen na konci hnací hřídele, která se během testování otáčí. Hnací hřídel je uložena v tandemu ložisek s vymezenou axiální a radiální vůlí, které jsou pevně umístěny v ložiskových domcích spojených se základem.
Zatížení na testované ložisko je aplikováno ve dvou módech, které lze libovolně kombinovat.
i) Statické zatížení v radiální směru ii) Dynamické zatížení v radiálním a/nebo axiálním směru.
Zatížení je na ložisko přenášeno prostřednictvím ložiskového pouzdra tak, že spojení mezi zařízením, které jej aplikuje a ložiskovým pouzdrem musí být opatřeno alespoň dvěma kulovými klouby nebo jiným prvkem omezujícím zatížení ložiskového pouzdra v jiném směru, než je požadováno a tím vnášení nežádoucích přídavných zatížení.
Podstatou vynálezu je testování ložisek bez vymezené axiální vůle vnějšího kroužku proti vnitřnímu kroužku, pevně nasazenému na hnací hřídeli za podmínek dynamického zatížení. Axiální polohu vnějšího kroužku je možné přizpůsobit polohou rámu s vedením ložiskového pouzdra a axiální vůli pak kontrolovat prostřednictvím výměnných kluzných vodicích pouzder v rámu. Proti doposud známým řešením má toto výhodu, že umožní aplikovat axiální dynamické zatížení společně s radiálním statickým zatížením aniž by došlo k vyvolání nežádoucích přídavných zatížení tím, že v omezeném rozsahu, daném právě volbou průměru vodicích kluzných pouzder, umožní vnějšímu kroužku ložiska volný pohyb, přičemž v radiálním směru, v ose zatížení, je ložisko vymezeno.
Novost řešení spočívá v rozšíření možností v oblasti testování ložisek a sledování jejich chování při simulovaných dynamických provozních podmínkách. Navržené zařízení umožňuje zatížit testované ložisko ve dvou osách - radiální a axiální směr, za rotace, přičemž zatěžující síla je přesně definována a skládá se ze statické - pouze radiální, složky simulující stálé provozní zatížení a dynamické složky - radiální plus axiální, jenž představuje vnější dynamické zatížení vyplývající z provozu zařízení. Inovativní je také způsob uložení vnějšího kroužku ložiska, které umožňuje aplikovat radiální statické plus dynamické a axiální dynamické zatížení a zároveň ponechává omezený, nastavitelný axiální posuv vnějšího kroužku testovaného ložiska proti vnitřnímu, pro studium vlivu tohoto jevu na životnost ložiska. Uložení testovaného ložiska umožňuje provádět jeho mazání jak prostřednictvím cirkulujícího oleje, tak i aplikací plastického maziva do komory s ložiskem.
Předložené zařízení rozšiřuje možnosti konvenčních testovacích zařízení o dynamickou složku síly zatížení, čímž umožní simulovat specifické, na však ojedinělé provozní stavy s dynamickým namáháním. Studium vlivu axiální vůle ložiska na vznik poškození je umožněno inovativním způsobem uložení testovaného ložiska. Testovací zařízení je kromě testovaného ložiska vybaveno dvěma předepnutými ložisky, které poskytují dostatečně tuhé uložení hlavního hřídele, aby byl vyloučen jeho nevyžádaný pohyb v axiálním směru během aplikace dynamického zatížení.
-2CZ 307380 B6
Objasnění výkresu
Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsáno na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je znázorněno provedení zařízení pro simulaci provozních stavů valivých ložisek, v řezu a na Obr. 2 je schématicky zachycené celé zařízení, včetně aktuátoru, kulových vazeb a vodicích tyčí.
Příklady uskutečnění vynálezu
Na Obr. 1 je znázorněno provedení zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek v řezu, kde je znázorněno uchycení testovaného ložiska 10 na hnací hřídeli 7, přičemž testované ložisko 10 je v pouzdře 1. Na Obr. 2 je schématicky zachycené celé zařízení, včetně aktuátoru 3, kulových vazeb 9 a vodicích tyčí 2. Zařízení pro testování nejen valivých ložisek se skládá z pouzdra 1, ve kterém je uložen vnější kroužek testovaného ložiska 10. Pouzdro 1 je opatřeno vodícími tyčemi 2, které vymezují jeho polohu v axiálním směru a radiálním směru kolmém ke směru statického zatížení a jsou vedeny v kluzných výměnných pouzdrech 6 tuhého uzavřeného rámu 5. Vnitřní kroužek testovaného ložiska 10 je upevněn na hnací hřídeli 7. Pevné uložení hřídele 7 je zabezpečeno tandemem vzájemně předepnutých ložisek H v domku 12 pevně spojenném se základem 14 zařízení.
Statické zatížení testovaného ložiska 10 je vyvozeno aktuátorem 3 spojeným s pouzdrem 1 prostřednictím kulových vazeb 9, aby byly eliminovány mimoosé složky zatížení. Dynamickou složku zatížení v axiálním a radiálním směru vytváří dynamické budiče 4 osazené na pouzdru 1 ložiska.
Pouzdro 1 s uloženým vnějším kroužkem testovaného ložiska 10 je opatřeno přívodem a vývodem 8 mazacího media a hřídelovým těsněním 13 zamezujícím úniku mazacího media mimo prostor s ložiskem. Po obvodu pouzdra 1 se nacházejí vrtání pro umístění snímačů monitorujících provozní chování testovaného ložiska 10.
Tuhý rám 5 sloužící k vymezení polohy ložiskového pouzdra 1 má tvar uzavřené obdélníkové konstrukce.
Průmyslová využitelnost
Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek podle uvedeného vynálezu lze využít při studiu vlivu nejen dynamického zatížení na provozní chování ložisek.
Claims (8)
1. Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek obsahující pevný základ (14), ke kterému jsou připojeny domky (12) pro ložiska (11), ve kterých je umístěn hřídel (7), na jehož jednom konci je osazení pro vnitřní kroužek testovaného ložiska (10), vyznačující se tím, že vnější kroužek testovaného ložiska (10) je pevně uchycen v pouzdře (1) pro aplikaci statického a dynamického zatížení v radiálním směru a dynamického zatížení v axiálním směru na testované ložisko (10), přičemž pouzdro (1) testovaného ložiska (10) je opatřeno vodícími elementy (2) umístěnými v rámu (5) pro volný pohyb pouzdra (1) testovaného ložiska (10) v ose aplikovaného radiálního zatížení a zároveň omezený pohyb v axiálním směru a radiálním směru kolmém k ose zatížení, a pouzdro (1) je opatřeno prvky pro umístění snímačů senzorů provozních parametrů.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že hřídel (7) je pevně uložena v tandemu ložisek (11) s vymezenou axiální a radiální vůlí.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pouzdro (1) testovaného ložiska (10) je opatřeno zařízením (8) pro mazání testovaného ložiska (10) plastickým mazivem a nebo oběhovým olejovým mazáním.
4. Zařízení podle kteréhokoliv z uvedených nároků, vyznačující se tím, že rám (5) s kluzným vedením má tvar uzavřené obdélníkové struktury.
5. Zařízení podle kteréhokoliv z uvedených nároků, vyznačující se tím, že rozsah axiálního a radiálního pohybu kolmého kose aplikovaného radiálního zatížení pouzdra (1) je omezen velikostí otvoru ve vodicích kluzných pouzdrech v rámu (5).
6. Zařízení podle kteréhokoliv z uvedených nároků, vyznačující se tím, že je opatřeno aktuátorem (3) pro vyvození radiální statické síly, který je spojen s pouzdrem (1) testovaného ložiska (10) prostřednictvím nejméně dvou kulových kloubů (9).
7. Zařízení podle kteréhokoliv z uvedených nároků, vyznačující se tím, že pouzdro (1) testovaného ložiska (10) je opatřeno hřídelovým těsnicím kroužkem (13) pro zabránění úniku mazacího media.
8. Zařízení podle kteréhokoliv z uvedených nároků, vyznačující se tím, že hnací hřídel (7) je opatřena středovým vrtáním a drážkou pod vnitřním kroužkem spojenou se středovým otvorem pro umístění snímačů provozních parametrů.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-270A CZ307380B6 (cs) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-270A CZ307380B6 (cs) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2017270A3 CZ2017270A3 (cs) | 2018-07-11 |
| CZ307380B6 true CZ307380B6 (cs) | 2018-07-11 |
Family
ID=62783897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-270A CZ307380B6 (cs) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307380B6 (cs) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS218767B1 (en) * | 1980-07-16 | 1983-02-25 | Jiri Rathousky | Facility for clamping the bearing in the course of tests thereof |
| CS244900B1 (cs) * | 1985-01-18 | 1986-08-14 | Rathousky Jiri | Zařízení k zatěžování ložisek při jejich zkoušení |
| CN203053702U (zh) * | 2013-01-05 | 2013-07-10 | 西安交通大学 | 角接触球轴承动、静刚度测试装置 |
| CN104897402A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-09 | 西安交通大学 | 采用动静压混合轴承支承的滚动轴承静动态性能试验机 |
| CZ306656B6 (cs) * | 2016-03-31 | 2017-04-19 | Ĺ KODA AUTO a.s. | Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných ložisek |
-
2017
- 2017-05-16 CZ CZ2017-270A patent/CZ307380B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS218767B1 (en) * | 1980-07-16 | 1983-02-25 | Jiri Rathousky | Facility for clamping the bearing in the course of tests thereof |
| CS244900B1 (cs) * | 1985-01-18 | 1986-08-14 | Rathousky Jiri | Zařízení k zatěžování ložisek při jejich zkoušení |
| CN203053702U (zh) * | 2013-01-05 | 2013-07-10 | 西安交通大学 | 角接触球轴承动、静刚度测试装置 |
| CN104897402A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-09 | 西安交通大学 | 采用动静压混合轴承支承的滚动轴承静动态性能试验机 |
| CZ306656B6 (cs) * | 2016-03-31 | 2017-04-19 | Ĺ KODA AUTO a.s. | Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných ložisek |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2017270A3 (cs) | 2018-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11346645B2 (en) | Testing device for material wear of cycloidal gear and needle bearing of RV reducer | |
| Jacobs et al. | The influence of the lubricant film on the stiffness and damping characteristics of a deep groove ball bearing | |
| Wang et al. | Rotordynamic coefficients of a controllable magnetorheological fluid lubricated floating ring bearing | |
| Parmar et al. | Effect of dynamic misalignment on the vibration response, trajectory followed and defect-depth achieved by the rolling-elements in a double-row spherical rolling-element bearing | |
| US8671535B2 (en) | Shaft loading device | |
| Patil et al. | Comparative study of response of vibrations for circular and square defects on components of cylindrical roller bearing under different conditions | |
| CZ307380B6 (cs) | Zařízení pro testování provozních parametrů kluzných i valivých ložisek | |
| Tian et al. | Dynamic support stiffness of motorized spindle bearings under high-speed rotation | |
| Soldat et al. | A methodology for analyzing radial ball bearing vibrations | |
| KR101859623B1 (ko) | 베어링 가속 열화시스템 | |
| Palladino et al. | Analysis and monitoring of cage dynamics in ball bearings for space applications | |
| Lees et al. | Estimating rotor unbalance and misalignment from a single run-down | |
| Razpotnik et al. | The Dynamics of Tapered-roller Bearings–A Bottom-up Validation Study | |
| CN105258835A (zh) | 一种用于滑动轴承液膜摩擦扭矩测量的方法及装置 | |
| RU155166U1 (ru) | Стенд для исследования подшипников скольжения | |
| CHMELAŘ et al. | Rolling Element Bearing Test Rig Development | |
| Machado et al. | Nonlinear model for wear effects in hydrodynamic bearings applied to rotating systems | |
| Huy et al. | Design of a Small Scale Test Rig for Rotating Machinery Characterization | |
| Santos et al. | Actively lubricated bearings applied as calibrated shakers to aid parameter identification in rotordynamics | |
| Smolík et al. | Effects of imperfect grooves in full-floating ring bearings on dynamics of a turbocharger rotor | |
| Simic et al. | Experimental analysis of tribological behaviour of advanced composite spools used in commercial pneumatic spool valves | |
| Yakout et al. | Rolling bearing reliability prediction: A review | |
| SU709969A1 (ru) | Установка дл испытани подшипников | |
| Boltežar | The Dynamics of Tapered-roller Bearings–A Bottom-up Validation Study | |
| KR102633463B1 (ko) | 대형 유체 윤활 베어링의 성능시험 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220516 |