JPS5823882B2 - 竪型動つりあい試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転体を竪型に支持して動つりあい；試験を
行なえるようにした竪型動つシあい試験機に関する。

従来の竪型動つシあい試験機では、試験用回転体を、垂
直軸のまわシにラジアル軸受およびスラスト軸受で支承
するとともに、その軸受箱を複数１個の板バネ、棒バネ
等で支承し、そのバネの変位あるいは速度を計測して、
不つりあい量を測定することが行なわれている。

この不つりあい量の測定に際して、上記バネのバネ定数
とバネ上質量とで形成される共振周波数以下の回転数で
測定する場合と、それ以上で測定する場合とがあシ、そ
れぞれバード型およびソフト型と称されているが、バー
ド型の測定を行なう竪型つシあい試験機においては、試
験用回転体の質量が太きい１．長くて慣性モーメントが
太きい。

１試験回転数が高い等の場合、相対的にバネ定数を大き
くする必要があるため、変位の計測が困難になるという
欠点がある。

本発明は、このような変位計測の困難性を克服できるよ
うにするとともに、構造が簡単で、しか□も偶つりあい
および静つシあいを分離して検出できるようにした竪型
動つシあい試験機を提供することを目的とする。

このため本発明の竪型動つりあい試験機は、試験用回転
体を竪型に取付けて支持しうる取付座と１、上記回転体
と共に上記取付座を回転させるべく同取付座をラジアル
軸受およびスラスト軸受を介し回転可能に支承する軸受
取付台と、この軸受取付台をその周辺部で上下方向に対
し拘束しながら支承すべく平面状に配設された複数の静
圧受部と、上記軸受取付台をその中央部で水平方向に対
し拘束しながら支承すべく筒状に配設された静圧受部と
をそなえるとともに、上記静圧受部の少くとも１つにつ
いて、そのポケット内圧を測定する圧力計が接続され上
記取付座が、上記軸受取付台の中央部から上方へ突設さ
れた上部軸に、上記のラジアル軸受およびスラスト軸受
を介し回転可能に支承された円筒体として形成されると
ともに、上記の筒状に配設された静圧受部が、上記軸受
取付台の中央部から下方へ突設された下部軸を支承する
静圧軸受として形成されたことを特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としての竪型動つシ
あい試験機について説明すると、第１図はその縦断面図
、第２図は第１図のＡ−Ｂ−Ｃ線に沿う水平断面図であ
る。

第１，２図に示すように、試験用回転体１は、軸受取付
台７に装着されたラジアル軸受２およびスラス）Ｍ受３
で支持される取付座６に、ボルト５で竪型に取付けられ
支持されている。

そして取付座６は、ベルト４を介し、図示されていない
駆動モータによって回転駆動される。

また軸受取付台７は、その平板状周辺部を、平面状に配
設された３組の静圧受部Ｐ 、Ｑ 、Ｒで上下方向に対
し拘束されながら支承されており、さらに、取付座６上
の回転体１の中心軸線と整合する軸受取付台γの中央部
が、筒状に配設された静圧受部としての静圧軸受８で水
平方向に対し拘束されながら支承されている。

取付座６ば、軸受取付台７の中央部から上方へ突設され
た上部軸７ａに、ラジアル軸受２およびスラスト軸受３
を介し回転可能に支承された円筒体として形成されてお
り、これらと同軸的に軸受取付台７の中央部から下方へ
突設された下部軸３０が、静圧軸受Ｓで支承されている
。

このようにして、回転体１．取付座６．上部軸７ａ、下
部軸３０および筒状静圧軸受Ｓは、鉛直の同一軸線上に
配列される。

そして３組の静圧受部Ｐ、Ｑ、Ｒは、静圧軸受Ｓを中心
とする正三角形の各頂点位置に配設されている。

静圧受部Ｐば、軸受取付台７の平板状周辺部の上面およ
び下面をそれぞれ流体（油）層を介して支承する上部円
形パッド８および下部円形パッド１２で構成され、これ
らのパッド８，１２は、軸受取付台７の平板状周辺部に
形成された貫通孔１８に遊嵌されるテンションボルト１
０で互いに連結されている。

また図示しない油圧ポンプから導かれた高圧油が、各パ
ッド８，１２に形成された油路８ａ。

１２ａを通じ、固定絞り９，１１およびポケット１５．
１６を経て、各パッド８，１２の円形支承面へ流れてゆ
き、軸受取付台７の平板状周辺部とのスキマを満たすよ
うになって、とのスキマを通じ外へ流れ出るようになる
。

他の静圧受部Ｑ、Ｒも上述の静圧受部Ｐと同様に構成さ
れていて、第２図中の符号２８，２９は下部円形・ぐラ
ドを示し、符号１２ｂ 、２８ｂ、２９ｂは支承面にお
ける油溝を示す。

さらに、中央部の静圧軸受Ｓにおけるパッド２２にも油
路が形成されて高圧油を導かれるようになっており、こ
の高圧油は絞り２４およびポケット２７を経てパッド２
２における支承面へ流れてゆき、下部軸３０とのスキマ
を満たして外部へ流出するようになっている。

周辺部における各下部パッド１２，２８，２９および中
央部のパッド２２がベッド１７上にボルト１４．２３等
で固定され、軸受取付台７の回シ止めとして、これに取
付けられたアーム１９が、棒バネ２０を介し、ベッド１
７上の固定柱２１に拘束されている。

静圧受部Ｐにおける固定絞り９，１１と、前記スキマと
における油の流量抵抗によってポケット１５．１６の内
圧が決まり、軸受取付台Ｉにかかる垂直方向の外力によ
って上記スキマが変化し、とのスキマの流量抵抗が変化
して、上記外力とポケッ）１５．１６内の差圧に相当す
る力とがバランスするようになる。

したがって、ポケット１６内の圧力が圧力計１３によっ
て測定すれば、軸受取付台７に加えられる垂直方向の外
力を測定することができる。

この圧力計１３としては公知の抵抗線歪計や、渦電流、
圧電効果等による適当な感度および周波数特性をもった
ものが用いられる。

また図示しない圧力計をポケット１５にも接続して、そ
の計測値と、ポケット１６に接続する圧力計１３の計測
値との差を求めてもよい。

複数のテンションボルト１０は、軸受取付台７と上部パ
ッド８とのスキマおよび下部パッド１２と軸受取付台７
とのスキマが、例えば１０〜２０μｍのごとき適当な量
になるように、予じめ引張力を調整しながら締め付けら
れる。

軸受取付台７の下部軸３０は、静圧軸受Ｓのパッド２２
内に設けられた円筒状支承面によって水平方向に動かな
いように拘束されるが、絞り２４およびポケット２７は
円周上に複数個同じものが設けられていて、前述の静圧
受部Ｐの場合と同様の原理により、ポケツ）２７内の圧
力を導通孔２６を通して圧力計２５で測定すれば、水平
方向に加えられる外力を測定することができる。

この静圧軸受Ｓについても、前述の静圧受部Ｐの場合と
同様に、向い合った２個のポケット内圧を測定するよう
に一対の圧力計を設けて、その差圧信号を計測するよう
にしてもよい。

試験用回転体１に存在する不つシあいは、第３図のよう
に、偶不つシあいＬＦｌと静子つりあいＦに分けて考え
ることができる。

これらは、回転に同期して回転する。

よって、ポケット１６内の圧力はＬＦＩに比例し回転と
同期して変化する。

またポケット２７内の圧力はＦに比例し、回転に同期し
て変化する。

よって、圧力計１３および圧力計２５からの信号を通常
の動つシあい試験機における方法と同様に、回転同期整
流器に入れ、その出力を続めば、ＬＦｌとＦの大きさ、
角度位置を知ることができる。

このようにすれば、上下方向、水平方向およびモーメン
トに対して十分高い剛性をもった支持を行なうことがで
き、かつ精度の高いたとえば１グラム以下の不つシあい
力測定が可能になる。

以上詳述したように、本発明の竪型動つりあい試験機に
よれば、きわめて簡素な構造で、試験用回転体につき偶
つりあいおよび静つりおいを分離して、しかも高精度で
試験を行なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の一実施例としての竪型動２つりあ
い試験機を示すもので、第１図はその縦断面図、第２図
はそのＡ−Ｂ−Ｃ線に沿う断面図であり、第３図は試験
用回転体に存在する不つりあいを示す説明図である。 １・・・・・・試験用回転体、２・・・・・・ラジアル
軸受、３５・・・・・・スラスト軸受、４・・・・・・
ベルト、５・・・・・・ボルト、６・・・・・・取付座
、７・・・・・・軸受取付台、７ａ・・・・・・上部軸
、８・・・・・・上部円形パッド、８ａ・・・・・・油
路、９・・・固定絞り、１０・・・・・・テンションボ
ルト、１１・・・・・・固定絞り、１２・・・・・・下
部円形パッド、１２ａ・・・・・・ン油路、１２ｂ・・
・・・・油溝、１３・・・・・・圧力計、１４・・・ボ
ルト、１５，１６・・・・・・ポケット、１７・・・・
・・ヘッド、１８・・・・・・貫通孔、１９・・・・・
・アーム、２０・・・・・・棒バネ、２１・・・・・・
固定柱、２２・・・・・−パッド、２３・・・・・・ボ
ルト、２４・・・・・・絞り、２５・・・・・・圧力計
、テ２６・・・・・・導通孔、２７−・・・−・ポケッ
ト、２８，２９・・・・・・下部円形パッド、２８ｂ、
２９ｂ・・・・・・油溝、３０・・・・・・下部軸、Ｐ
、Ｑ、Ｒ・・・・・・静圧受部、Ｓ・・・静圧軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試験用回転体を竪型に取付けて支持しうる取付座と
   、上記回転体と共に上記取付座を回転させるべく同取付
   座をラジアル軸受およびスラスト軸受を介し回転可能に
   支承する軸受取付台と、この軸受取付台をその周辺部で
   上下方向に対し拘束しながら支承すべく平面状に配設さ
   れた複数の静圧受部と、上記軸受取付台をその中央部で
   水平方向に対し拘束しながら支承すべく筒状に配設され
   た静圧受部とをそなえるとともに、上記静圧受部の少な
   くとも１つについて、そのポケット内圧を測定する圧力
   計が接続され、上記取付座が、上記軸受取付台の中央部
   から上方へ突設された上部軸に上記のラジアル軸受およ
   びスラスト軸受を介し回転可能に支承された円筒体とし
   て形成されるとともに、上記の筒状に配設された静圧受
   部が、上記軸受取付台の中央部から下方へ突設された下
   部軸を支承する静圧軸受として形成されたことを特徴と
   する、竪型動つりあい試験機。 ２ 上記の平面状に配設された複数の静圧受部が、上記
   静圧軸受を中心とする正多角形の各頂点位置に配設され
   た特許請求の範囲第１項に記載の竪型動つりあい試験機
   。 ３ 上記の平面状に配設された静圧受部が、上記軸受取
   付台の平板状周辺部の上面および下面をそれぞれ流体層
   を介して支承する上部円形パッドおよび下部円形パッド
   で構成されて、これらの上部円形パッドおよび下部円形
   パッドが上記平板状周辺部の貫通孔に遊嵌されたテンシ
   ョンボルトで連結されている特許請求の範囲第１項に記
   載の竪型動つシあい試験機。