PL214217B1 - Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings - Google Patents

Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings

Info

Publication number
PL214217B1
PL214217B1 PL397506A PL39750611A PL214217B1 PL 214217 B1 PL214217 B1 PL 214217B1 PL 397506 A PL397506 A PL 397506A PL 39750611 A PL39750611 A PL 39750611A PL 214217 B1 PL214217 B1 PL 214217B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bearing
load
housing
guides
transverse
Prior art date
Application number
PL397506A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL397506A1 (en
Inventor
Stanislaw Adamczak
Ryszard Domagalski
Marian Galant
Henryk Kolczyński
Original Assignee
Politechnika Swietokrzyska
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Swietokrzyska filed Critical Politechnika Swietokrzyska
Priority to PL397506A priority Critical patent/PL214217B1/en
Publication of PL397506A1 publication Critical patent/PL397506A1/en
Publication of PL214217B1 publication Critical patent/PL214217B1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do badania statycznych i dynamicznych momentów oporowych w łożyskach tocznych, zwłaszcza mało- i średniogabarytowych oraz sposób pomiaru momentu oporowego w łożyskach tocznych obciążonych poprzecznie.The subject of the invention is a device for testing static and dynamic thrust moments in rolling bearings, especially small and medium-sized ones, and a method of measuring the thrust torque in laterally loaded rolling bearings.

Producenci łożysk tocznych dążą stale do minimalizacji oporów tarcia w łożyskach. Małe, wewnętrzne opory tarcia wywołują niewielkie momenty oporowe w łożysku, szczególnie przy jego rozruchu, jak i przy zmianach prędkości obrotowej. Wywiera to korzystny wpływ na zmniejszenie energii potrzebnej do napędu ułożyskowanych elementów obrotowych w różnego rodzaju maszynach, urządzeniach i pojazdach.Manufacturers of rolling bearings are constantly striving to minimize frictional resistance in bearings. Small, internal frictional resistance causes small thrust moments in the bearing, especially during its start-up and changes in rotational speed. This has a positive effect on reducing the energy needed to drive the bearing rotating elements in various types of machines, devices and vehicles.

Możliwość pomiaru momentów oporowych występujących w łożyskach tocznych, także znajomość zależności ich wartości od warunków, w jakich pracują łożyska, w tym od takich czynników jak: obroty i obciążenia, stwarza dla projektantów maszyn i urządzeń możliwość trafnego doboru łożysk w określonych węzłach konstrukcyjnych, zaś dla producentów łożysk możliwość oceny ich jakości i wyboru trafnych kierunków udoskonalania ich konstrukcji.The ability to measure the thrust moments occurring in rolling element bearings, as well as the knowledge of the dependence of their values on the conditions in which the bearings operate, including such factors as: rotations and loads, makes it possible for machine and device designers to accurately select bearings in specific structural nodes, and for bearing manufacturers the possibility of assessing their quality and choosing the right directions for improving their design.

W znanych sposobach identyfikacji, bądź pomiaru momentów oporowych, mierzone łożysko jest osadzane swoim otworem na poziomym wałku, a obciążenie poprzeczne stanowi niewyrównoważona masa osadzona punktowo na pierścieniu zewnętrznym łożyska. Zespół złożony z wałka, łożyska i obciążającej go masy tworzy wahadło. Mierzone lub rejestrowane wychylenia wahadła stanowią dane do określenia momentu oporowego w łożysku.In the known methods of identifying or measuring the thrust moments, the bearing to be measured is mounted with its bore on a horizontal shaft, and the transverse load is an unbalanced mass deposited pointwise on the outer ring of the bearing. The assembly consisting of a shaft, a bearing and a mass loading it forms a pendulum. The measured or recorded deflections of the pendulum constitute the data for determining the thrust moment in the bearing.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 201 835 znane jest urządzenie do badania łożysk tocznych, zwłaszcza skośnych, stosowane w badaniach łożysk o małych gabarytach. Para łożysk skośnych w układzie „O” jest zamontowana na poziomym wałku i osadzona w tulei w pobliżu jej końców Obciążenie osiowe łożysk stanowi cylindryczna sprężyna naciskowa o znanej charakterystyce osadzona w tulei między łożyskami. Obciążenie poprzeczne pochodzi od obciążników zawieszonych na tulei na elastycznym cięgnie symetrycznie między badanymi łożyskami. Wartości obu obciążeń mogą być zmieniane. W tym rozwiązaniu pomiaru momentu oporowego dokonuje się w momencie, gdy siły tarcia w obracanych przez napędzany wałek łożyskach wymuszają obrót tulei wraz z osadzonymi w niej pierścieniami zewnętrznymi łożysk. Wartość siły przeciwdziałającej obrotowi tulei jest miarą oporów tarcia występujących w obu badanych łożyskach. Moment oporowy jednego łożyska wyznacza się jako połowę iloczynu tej siły i odległości miedzy osią obrotu łożysk a kierunkiem działania siły.The Polish patent specification no. PL 201 835 describes a device for testing rolling bearings, especially angular contact, used in the testing of small-size bearings. A pair of O-shaped angular contact bearings is mounted on a horizontal shaft and embedded in the sleeve near its ends. The axial load on the bearings is a cylindrical compression spring with a known characteristic, embedded in the sleeve between the bearings. The transverse load comes from weights suspended on a sleeve on an elastic string symmetrically between the tested bearings. The values of both loads can be changed. In this solution, the resistance torque is measured when the frictional forces in the bearings rotated by the driven shaft force the sleeve to rotate with the bearing outer rings embedded in it. The value of the force counteracting the sleeve rotation is a measure of the frictional resistance occurring in both tested bearings. The resistance torque of one bearing is determined as a half of the product of this force and the distance between the bearing rotation axis and the direction of force action.

Ten sposób pomiaru momentu tarcia nie stwarza możliwości prowadzenia kompleksowych badań oporów tarcia w łożyskach, gdyż nie umożliwia bieżącej rejestracji wartości parametrów badawczych, standaryzacji zbieranych informacji i obróbki wyników pomiarów tak, by możliwa była ich wizualizacja i analiza. Sposób ten nie zapewnia także monitorowania, regulacji i utrzymywania warunków badań na zadanym poziomie.This method of measuring the moment of friction does not allow for conducting comprehensive tests of frictional resistance in bearings, as it does not enable the current recording of the values of research parameters, standardization of collected information and processing of measurement results so that their visualization and analysis is possible. This method also does not ensure monitoring, regulation and maintenance of test conditions at a given level.

Urządzenie do badania statycznych i dynamicznych momentów oporowych w łożyskach tocznych, zwłaszcza mało- i średniogabarytowych, zawierające napęd wrzeciona z płynną regulacją prędkości obrotowej oraz co najmniej jeden zespół obciążenia poprzecznego i wzdłużnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że badane łożysko osadzone jest w cienkościennej obudowie, a obciążenie poprzeczne jest realizowane przez siłownik umocowany do płyty zespolonej ze stolikiem obciążenia poprzecznego osadzonym suwliwie na prowadnicach umocowanych do głównej płyty. Po drugiej stronie płyty osadzona jest suwliwie na prowadnicach poprzeczna płyta wyposażona we wspornik współpracujący ze wspomnianym siłownikiem. Na poprzecznej płycie osadzone są suwliwie na prowadnicach, równolegle do siebie podstawy siłomierzy połączone cięgnami z obudową łożyska.The device for testing static and dynamic thrust moments in rolling bearings, especially small and medium-size bearings, including a spindle drive with smooth speed control and at least one set of lateral and thrust load, according to the invention, is characterized by the fact that the tested bearing is mounted in a thin-walled housing and the transverse load is performed by an actuator attached to the composite plate with a transverse load table sliding on the guides attached to the main plate. On the other side of the plate, a transverse plate is slidably mounted on the guides, equipped with a bracket cooperating with the said actuator. On the transverse plate, there are slidably mounted on guides, parallel to each other, the bases of dynamometers connected with the bearing housing by means of ties.

Obciążenie wzdłużne badanego łożyska realizowane jest poprzez cięgno połączone z obudową, usytuowane w osi łożyska i umocowane drugim końcem do siłomierza umocowanego do górnej części wspornika stolika obciążenia wzdłużnego osadzonego suwliwie w prowadnicach umocowanych do głównej płyty, a z dolną częścią wspomnianego wspornika współpracuje siłownik umocowany do spodniej strony głównej płyty.The thrust load of the tested bearing is realized through the tie rod connected to the housing, located in the bearing axis and attached with the other end to the dynamometer attached to the upper part of the longitudinal load table support, slidably mounted in the guides fixed to the main plate, and the lower part of the said bracket is supported by an actuator attached to the bottom side. motherboard.

Prowadnice, na których umocowane są podstawy siłomierzy obciążenia poprzecznego są usytuowane prostopadle do prowadnic, na których umocowana jest poprzeczna płyta.The guides on which the bases of the transverse load dynamometers are mounted are perpendicular to the guides on which the transverse plate is attached.

Korzystnie, siłomierze obciążenia poprzecznego są połączone ze sobą jednym cięgnem opasanym na obudowie badanego łożyska.Preferably, the transverse load dynamometers are connected to each other by a single tie bar on the housing of the tested bearing.

PL214 217B1PL214 217B1

Prostopadłe usytuowanie prowadnic, na których są umocowane podstawy siłomierzy do prowadnic, w których umocowana jest płyta poprzeczna powoduje, że prowadnice te z podstawami siłomierzy i płytą poprzeczną tworzą stolik krzyżowy.The perpendicular location of the guides on which the dynamometer bases are attached to the guides in which the transverse plate is attached causes that the guides with the force gauge bases and the transverse plate form a cross table.

Konstrukcja zespołu obciążenia poprzecznego łożyska umożliwia płynną regulację położenia siłomierzy w płaszczyźnie prostopadłej do osi łożyska w kierunku pionowym i tym samym dopasowywanie ich położenia do średnicy zewnętrznej badanego łożyska tak, by kierunek działania siły poprzecznej był styczny do obudowy łożyska przy równoległych do siebie końcowych odcinkach cięgna. Konstrukcja zespołu umożliwia także regulację położenia obu siłomierzy wzdłuż osi łożyska i ustawienie ich w płaszczyźnie przechodzącej przez środek szerokości badanego łożyska, co zapewnia wyeliminowanie błędów pomiaru momentu oporowego wynikających z przypadkowego skoszenia łożyska.The design of the bearing transverse load unit enables smooth adjustment of the position of the force gauges in a plane perpendicular to the bearing axis in the vertical direction and thus adjusting their position to the outer diameter of the tested bearing so that the direction of the transverse force is tangent to the bearing housing at the end sections of the tie rod parallel to each other. The design of the unit also enables the adjustment of the position of both dynamometers along the bearing axis and setting them in a plane passing through the center of the width of the tested bearing, which eliminates errors in measuring the resistance torque resulting from accidental skewing of the bearing.

Napęd wrzeciona jest realizowany przez przekładnię pasową od dwóch serwomotorów, których jeden jest wolnoobrotowy, a drugi szybkoobrotowy, zespalanych sprzęgłem uruchamianym dźwignią.The spindle drive is realized by a belt transmission from two servomotors, one of which is slow-running and the other high-speed, linked by a lever-operated clutch.

Do górnej części wspornika stolika obciążenia wzdłużnego umocowana jest obudowa, w której osadzone są koła zębate tworzące przekładnię, przy czym z jednym z kół jest zespolony siłomierz obciążenia wzdłużnego, a drugie koło zębate wyposażone jest w pokrętło.Attached to the upper part of the longitudinal load table support is a housing in which the gears forming the transmission are mounted, with one of the wheels a longitudinal load dynamometer and the other gear equipped with a knob.

Przesuw stolika obciążenia wzdłużnego pod działaniem siłownika wywołuje obciążenie wzdłużne badanego łożyska, za pośrednictwem elastycznego cięgna dobranego tak, by w stanie obciążenia generowało niewielki własny moment skręcający. Za pomocą pokrętła mniejszego koła zębatego współpracującego z kołem zębatym zespolonym z siłomierzem można zminimalizować wpływ momentu skręcającego cięgna na mierzony moment oporowy w badanym łożysku.The movement of the thrust table under the action of the actuator causes the thrust load of the tested bearing through an elastic string selected so as to generate a small torsional moment under the load condition. By means of the knob of the smaller toothed wheel cooperating with the toothed wheel integrated with the dynamometer, it is possible to minimize the influence of the torsion moment of the tendon on the measured resistance moment in the tested bearing.

Sposób pomiaru momentu oporowego w łożyskach tocznych pod obciążeniem poprzecznym, charakteryzuje się tym, że badane łożysko obciąża się poprzecznie, korzystnie za pomocą siłownika, a siłę mierzy się przy użyciu dwóch siłomierzy połączonych z obudową łożyska tak, aby kierunki działania sił, mierzonych przez wspomniane siłomierze, były równoległe do siebie i styczne do obudowy, przy czym wartości sił i prędkości obrotowej mierzy się i rejestruje w sposób ciągły, a wartość chwilową momentu oporowego stanowi iloczyn różnicy sił wskazywanych przez siłomierze i promienia obudowy łożyska.The method of measuring the thrust torque in rolling bearings under transverse load is characterized by the fact that the tested bearing is loaded transversely, preferably by means of an actuator, and the force is measured using two force gauges connected to the bearing housing so that the directions of force action measured by the aforementioned force gauges , are parallel to each other and tangent to the housing, the values of forces and rotational speed are continuously measured and recorded, and the instantaneous value of the resistance torque is the product of the difference of forces indicated by the force gauges and the radius of the bearing housing.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu, fig. 2 - widok w kierunku „W” zaznaczony na fig. 1, fig. 3 - przekrój A-A zaznaczony na fig. 2, a fig. 4 - schemat obciążenia łożyska podczas pomiaru.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a front view, fig. 2 - view in the "W" direction marked in fig. 1, fig. 3 - section AA marked in fig. 2, and fig. 4 - diagram of the bearing load during the measurement.

Urządzenie do badania statycznych i dynamicznych momentów oporowych w łożyskach tocznych zwłaszcza mało- i średniogabarytowych, według wynalazku posiada stabilny korpus, którego górna wyższa część jest przykryta masywną płytą główną przykręconą do korpusu.The device for testing static and dynamic thrust moments in rolling element bearings, especially small and medium-size bearings, according to the invention has a stable body, the upper upper part of which is covered with a massive main plate bolted to the body.

Na płycie głównej, przy jej krawędzi bocznej, znajduje się cylindryczne wrzeciono zamocowane w obudowie przykręconej do płyty. Wrzeciono posiada precyzyjnie ułożyskowany wałek ze stożkowym gniazdem w przedniej jego części, w którym są osadzane i mocowane wymienne wałki z cylindrycznymi trzpieniami, na które nasadzane są badane łożyska toczne. Na pierścieniach zewnętrznych tych łożysk są osadzane lekkie, cienkościenne obudowy, wymienne z typu na typ łożyska.On the motherboard, at its side edge, there is a cylindrical spindle mounted in a housing bolted to the board. The spindle has a precisely mounted shaft with a conical seat in its front part, in which replaceable shafts with cylindrical mandrels are mounted and mounted, on which the tested rolling bearings are put. Light, thin-walled housings, interchangeable from type to type, are mounted on the outer rings of these bearings.

Korpus 1 zbudowany jest z zamkniętych profilów i ma u góry część wyższą przykrytą masywną płytą główną 2 i część niższą przykrytą płytą 3. Na płycie głównej 2, równolegle do krawędzi bocznej jest zamocowana obudowa 4 z zaciśniętym w jej poziomym otworze wrzecionem 5. Obrotową część wrzeciona 5 stanowi precyzyjnie ułożyskowany wałek 6, który w przedniej części posiada stożkowe gniazdo 7 o standaryzowanych wymiarach geometrycznych. W gnieździe 7 są mocowane wymienne wałki 8 z cylindrycznymi trzpieniami z przodu, na które są nasadzane badane łożyska 9. Na pierścieniach zewnętrznych łożysk 9 są osadzane lekkie, cienkościenne obudowy 10 wymienne z typu na typ łożyska.The body 1 is made of closed profiles and has a higher part covered with a massive main plate 2 and a lower part covered with a plate 3. On the main plate 2, parallel to the side edge is mounted the housing 4 with a spindle clamped in its horizontal hole 5. Rotary part of the spindle 5 is a precisely mounted shaft 6 which in the front part has a conical seat 7 with standardized geometrical dimensions. In the seat 7 replaceable shafts 8 with cylindrical pins on the front are mounted, on which the tested bearings 9 are mounted. On the outer rings of the bearings 9 light, thin-walled housings 10, interchangeable from type to type, are mounted.

Wałek 6 wrzeciona 5 w tylnej części, wystającej poza obudowę 4, ma osadzone koło pasowe 11 stanowiące element przekładni pasowej 16 realizującej napęd wrzeciona. Napęd ten składa się z przymocowanych do płyty 3 równolegle do osi wrzeciona 5 dwóch serwomotorów: szybkoobrotowego 12 i niskoobrotowego 13 zespalanych alternatywnie sprzęgłem 14 uruchamianym dźwignią 15.The shaft 6 of the spindle 5 in its rear part, protruding beyond the housing 4, has a pulley 11 embedded as an element of a belt transmission 16 that carries out the spindle drive. This drive consists of two servomotors fixed to the plate 3 parallel to the axis of the spindle 5: high-speed 12 and low-speed 13, connected alternatively by a clutch 14 actuated by a lever 15.

Na płycie głównej 2, od przedniej strony wrzeciona 5 i równolegle do jego osi jest osadzony suwliwie w prowadnicach 18 stolik obciążenia wzdłużnego 17 z zespolonym z nim wspornikiem 19. W górnej części wspornika 19 jest zamontowany współosiowo z łożyskiem 9 siłomierz 20 połączony elastycznym cięgnem 21 z obudową 10 w osi łożyska 9.On the main plate 2, from the front side of the spindle 5 and parallel to its axis, a longitudinal load table 17 is slidably mounted in the guides 18 with the bracket 19 integrated with it. In the upper part of the bracket 19, a force gauge 20 is mounted coaxially with the bearing 9, connected by an elastic string 21 with housing 10 in bearing axis 9.

PL214 217B1PL214 217B1

Siłomierz 20 jest zespolony współosiowo z kołem zębatym 22 zamkniętym w obudowie 24, w której zabudowane jest także koło zębate 22a z wyprowadzonym na zewnątrz obudowy 24 pokrętłem 22b, współpracujące z kołem zębatym 22.The force gauge 20 is coaxially associated with the toothed wheel 22 enclosed in the housing 24, in which the toothed wheel 22a is also mounted, with the knob 22b led outside the housing 24 and cooperating with the toothed wheel 22.

Z dolną częścią wspornika 19 współpracuje siłownik 23 zamocowany do spodu płyty głównej 2. Pod działaniem siłownika 23 na wspornik 19, zespolony z nim stolik 17 jest przesuwany wzdłuż osi wrzeciona 5 w kierunku od wrzeciona 5, a jego przesuw - poprzez cięgno 21 i obudowę 10 - wywołuje siłę obciążenia wzdłużnego La na badane łożysko 9, która jest mierzona siłomierzem 20.The lower part of the support 19 cooperates with an actuator 23 attached to the bottom of the main plate 2. Under the action of the actuator 23 on the support 19, the table 17 associated with it is moved along the axis of the spindle 5 away from the spindle 5, and its movement - through the rod 21 and the housing 10 - it causes a thrust load L a on the tested bearing 9, which is measured by the force gauge 20.

Na płycie głównej 2 z boku obudowy 4 wrzeciona 5, równolegle do jego osi jest osadzony przesuwnie w prowadnicach 18a stolik obciążenia poprzecznego 25 z zespoloną z nim płytą pionową 26 prostopadłą do osi wrzeciona 5. Na jednej stronie płyty pionowej 26 jest zamocowany siłownik 27, a po drugiej stronie w prowadnicach 18b jest osadzona suwliwie płyta poprzeczna 28 ze wspornikiem 29, z którym - poprzez przelotowe wybranie w płycie 26 - współpracuje siłownik 27. Na płycie poprzecznej 28 w zamocowanych na niej prowadnicach 18c prostopadłych do prowadnic 18b, są osadzone suwliwie równolegle do siebie dwie podstawy 30, 31 siłomierzy, odpowiednio 32, 33, do których są dołączone końce cięgna 34 opasującego obudowę 10 łożyska 9.On the main plate 2, on the side of the housing 4 of the spindle 5, parallel to its axis, a transverse load table 25 is slidably mounted in the guides 18a with a vertical plate 26 connected to it, perpendicular to the spindle axis 5. On one side of the vertical plate 26, an actuator 27 is mounted, and on the other side, in the guides 18b a cross-plate 28 is slidably mounted with a bracket 29, with which - through a through recess in the plate 26 - the actuator 27 cooperates. On the cross-plate 28, in the guides 18c fixed thereon perpendicular to the guides 18b, they are slidably mounted parallel to two bases 30, 31 of dynamometers, respectively 32, 33, to which the ends of the tie 34 surrounding the housing 10 of the bearing 9 are connected.

Przesuw płyty poprzecznej 28 pod działaniem siłownika 27 na jej wspornik 29 w kierunku od wrzeciona 5, prostopadle do jego osi, powoduje jednoczesne przemieszczanie się w tym kierunku siłomierzy 32, 33, co poprzez cięgno 34 i obudowę 10 wywołuje siłę obciążenia poprzecznego Lr łożyska 9. Siłownik 27 jest sterowany sygnałami zwrotnymi od siłomierzy 32, 33 dokonującymi w sposób ciągły pomiarów obciążenia poprzecznego łożyska 9 podczas jego badania.The movement of the cross plate 28 under the action of the actuator 27 on its support 29 in the direction from the spindle 5, perpendicular to its axis, causes the simultaneous movement of the force gauges 32, 33 in this direction, which causes the transverse load L r of the bearing 9 through the link 34 and the housing 10. The actuator 27 is controlled by feedback from dynamometers 32, 33 which continuously measure the lateral load of the bearing 9 during its test.

Suma sił Lt + l_2 wskazywanych przez siłomierze 32, 33 jest całkowitą siłą poprzeczną Lr obciążającą badane łożysko 9. Iloczyn różnicy sil I.! - L2 wskazywanych przez siłomierze 32, 33 i promienia R obudowy 10 jest miarą momentu oporowego Mow badanym łożysku tocznym z pierścieniem wewnętrznym obracanym z prędkością ω.The sum of the forces Lt + l_ 2 indicated by dynamometers 32, 33 is the total transverse force L r loading the tested bearing 9. The product of the force difference I.! - L 2 indicated by dynamometers 32, 33 and the radius R of the housing 10 is a measure of the resistance torque M o in the tested rolling bearing with an inner ring rotated at speed ω.

Regulacja położenia siłomierzy 32, 33 na podstawach 30, 31 w kierunku pionowym oraz w kierunku równoległym do osi wrzeciona 5 poprzez przesuw stolika 25, umożliwia korzystne ustawianie obciążenia poprzecznego łożysk 9 badanych na urządzeniu niezależnie od ich średnic i szerokości.Adjusting the position of the dynamometers 32, 33 on the bases 30, 31 in the vertical direction and in the direction parallel to the axis of the spindle 5 through the movement of the table 25, enables the advantageous setting of the transverse load of the bearings 9 tested on the device, regardless of their diameters and width.

Zadawanie obciążeń La i Lr oraz obrotów ω na badane łożysko 9, kontrolowanie i stabilizowanie tych parametrów, a także określanie i rejestrowanie wartości momentów oporowych odbywa się za sprawą systemów sterowania i kontroli urządzenia. Znajdują się one obok urządzenia w szafie sterowniczej z pulpitem operatorskim, umożliwiającym obsługę i dialog operatora z urządzeniem badawczym.The application of the loads L a and L r and the rotations ω on the tested bearing 9, controlling and stabilizing these parameters, as well as determining and recording the values of the resistive torques is carried out by the control systems of the device. They are located next to the device in a control cabinet with an operator panel, enabling operation and dialogue between the operator and the test device.

Gdy badane łożysko zostanie obciążone siłą wzdłużną i porzeczną i pozostaje w spoczynku, wskazania obu prawidłowo ustawionych siłomierzy mierzących obciążenie poprzeczne są jednakowe, a suma tych wskazań stanowi całkowite obciążenie poprzeczne łożyska. Po uruchomieniu napędu wrzeciona, gdy pierścień wewnętrzny łożyska zaczyna się obracać, opory tarcia występujące w obciążonym łożysku powodują powstanie momentu sił usiłującego spowodować obrót pierścienia zewnętrznego wraz z obudową. Uwidacznia się to wówczas w różnicy wskazań obu siłomierzy, gdyż jeden z nich jest wtedy odciążany, a drugi dociążany.When the tested bearing is loaded with thrust and shear force and remains at rest, the indications of both correctly set dynamometers measuring the transverse load are the same, and the sum of these indications is the total transverse load of the bearing. After starting the spindle drive, when the bearing's inner ring begins to rotate, the frictional resistance in the loaded bearing causes a moment of force that attempts to rotate the outer ring with the housing. It is visible then in the difference of indications of both dynamometers, because one of them is unloaded and the other is loaded.

Zasada pomiaru momentu oporowego w łożysku polega na mierzeniu i rejestrowaniu różnic wskazań obu siłomierzy, zarówno w czasie rozruchu łożyska, jak i przy zmianach jego prędkości obrotowej, przy równoczesnym kontrolowaniu i utrzymywaniu stałej sumy wskazań obu siłomierzy, czyli niezmiennego obciążenia poprzecznego badanego łożyska. Miarą momentu oporowego jest iloczyn różnicy wskazań obu siłomierzy i promienia obudowy badanego łożyska.The principle of measuring the resistance torque in the bearing consists in measuring and recording the differences in the indications of both force gauges, both during the start-up of the bearing and changes in its rotational speed, while controlling and maintaining a constant sum of indications of both force gauges, i.e. constant transverse load of the tested bearing. The measure of the resistance torque is the product of the difference between the indications of both force gauges and the housing radius of the tested bearing.

Zastosowane w konstrukcji urządzenia regulacje położenia elementów realizujących obciążenia łożyska gwarantują prawidłowy pomiar statycznych i dynamicznych momentów oporowych dużego asortymentu wymiarowego badanych łożysk. Ponadto, konstrukcja urządzenia umożliwia stabilne pomiary momentów oporowych przy bardzo różnych wartościach obciążeń i w bardzo szerokim zakresie obrotów badanego łożyska. Zapewniają to elektroniczne i pneumatyczne systemy zasilania, sterowania i kontroli, w jakie wyposażone jest urządzenie. Systemy te obejmują sterowanie zespołami napędowymi wrzeciona, zadawanie sił obciążających łożysko, monitorowanie i stabilizowanie parametrów badawczych, a także gromadzenie danych z procesu badawczego, analiza i ocena wyników pomiarów i przygotowywanie raportów z badań.The adjustments of the position of the elements carrying out the bearing loads used in the construction of the device guarantee the correct measurement of static and dynamic resistance moments of a large range of dimensions of the tested bearings. Moreover, the design of the device enables stable measurements of the resistance moments at very different load values and in a very wide range of rotations of the tested bearing. This is ensured by the electronic and pneumatic power, control and control systems of the device. These systems include controlling the spindle drive units, setting forces loading the bearing, monitoring and stabilizing test parameters, as well as collecting data from the research process, analyzing and evaluating measurement results, and preparing test reports.

Systemy sterowania i kontroli umieszczone w szafie sterowniczej obok urządzenia, wyposażonej w pulpit operatorski umożliwiają realizację wszystkich czynności eksploatacyjnych i diagnostycznych stanowiska.The control and monitoring systems placed in the control cabinet next to the device, equipped with the operator panel, enable the performance of all operational and diagnostic activities of the station.

PL214 217B1PL214 217B1

Claims (6)

1. Urządzenie do badania statycznych i dynamicznych momentów oporowych w łożyskach tocznych, zwłaszcza mało- i średniogabarytowych, zawierające napęd wrzeciona z płynną regulacją prędkości obrotowej oraz co najmniej jeden zespół obciążenia poprzecznego i wzdłużnego, znamienne tym, że badane łożysko (9) osadzone jest w cienkościennej obudowie (10) a obciążenie poprzeczne jest realizowane przez siłownik (27) umocowany do płyty (26) zespolonej ze stolikiem obciążenia poprzecznego (25) osadzonym suwliwie na prowadnicach (18a) umocowanych do głównej płyty (2), przy czym po drugiej stronie płyty (26) osadzona jest suwliwie na prowadnicach (18b) poprzeczna płyta (28) wyposażona we wspornik (29) współpracujący z siłownikiem (27), a na poprzecznej płycie (28) osadzone są suwliwie na prowadnicach (18c) równolegle do siebie podstawy (30, 31) siłomierzy (32, 33) połączone cięgnami z obudową (10) łożyska (9), natomiast obciążenie wzdłużne łożyska (9) realizowane jest poprzez cięgno (21) połączone z obudową (10), usytuowane w osi łożyska (9) i umocowane drugim końcem do siłomierza (20) umocowanego do górnej części wspornika (19) stolika obciążenia wzdłużnego (17) osadzonego suwliwie w prowadnicach (18) umocowanych do głównej płyty (2), a z dolną częścią wspornika (19) współpracuje siłownik (23) umocowany do spodniej strony głównej płyty (2).1. A device for testing static and dynamic thrust moments in rolling bearings, especially small and medium-size bearings, containing a spindle drive with smooth speed control and at least one set of transverse and thrust loads, characterized in that the tested bearing (9) is mounted in thin-walled casing (10) and the transverse load is carried out by the actuator (27) attached to the plate (26) combined with the transverse load table (25) slidably mounted on the guides (18a) attached to the main plate (2), with the other side of the plate (26), the transverse plate (28) is slidably mounted on the guides (18b), equipped with a bracket (29) cooperating with the actuator (27), and on the transverse plate (28), the bases (30) are slidably mounted on the guides (18c), parallel to each other. , 31) of force gauges (32, 33) connected with the casing (10) of the bearing (9) with rods, while the thrust load of the bearing (9) is performed by the housing (10), located in the bearing axis (9) and fixed with the other end to the dynamometer (20) attached to the upper part of the support (19) of the longitudinal load table (17) slidably seated in the guides (18) attached to the main plate (2), and the lower part of the support (19) cooperates with the actuator (23) attached to the underside of the main plate (2). 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że prowadnice (18c), na których umocowane są podstawy (30, 31) siłomierzy (32, 33) obciążenia poprzecznego są usytuowane prostopadle do prowadnic (18b), na których umocowana jest poprzeczna płyta (28).2. The device according to claim A device according to claim 1, characterized in that the guides (18c) on which the bases (30, 31) of the transverse load dynamometers (32, 33) are mounted are perpendicular to the guides (18b) on which the transverse plate (28) is fixed. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że siłomierze (32, 33) obciążenia poprzecznego są połączone ze sobą jednym cięgnem (34) opasanym na obudowie (10) łożyska (9).3. The device according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the lateral load dynamometers (32, 33) are connected to each other by a single tie (34) bound on the housing (10) of the bearing (9). 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że napęd wrzeciona (5) jest realizowany przez przekładnię pasową (16) od wolnoobrotowego serwomotoru (13), lub od szybkoobrotowego serwomotoru (12) zespalanych sprzęgłem (14) uruchamianym dźwignią (15).4. The device according to claim 1 A drive as claimed in claim 1, characterized in that the drive of the spindle (5) is provided by a belt transmission (16) from a low-speed actuator (13), or from a high-speed actuator (12) connected by a clutch (14) operated by a lever (15). 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do górnej części wspornika (19) stolika obciążenia wzdłużnego (17) umocowana jest obudowa (24), w której osadzone są koła zębate (22, 22a) tworzące przekładnię, przy czym z jednym z kół (22) jest zespolony siłomierz (20) obciążenia wzdłużnego, a drugie koło zębate (22a) wyposażone jest w pokrętło (22b).5. The device according to claim 1 A housing (24) in which gears (22, 22a) forming a transmission are mounted to the upper part of the support (19) of the longitudinal load table (17), and one of the wheels (22) is a composite thrust load gauge (20), and the second gear (22a) is provided with a knob (22b). 6. Sposób pomiaru momentu oporowego w łożyskach tocznych pod obciążeniem poprzecznym, znamienny tym, że łożysko (9) obciąża się poprzecznie, korzystnie za pomocą siłownika (27), a siłę mierzy się przy użyciu dwóch siłomierzy (32, 33) połączonych z obudową (10) łożyska (9) tak, aby kierunki działania sił, mierzonych przez wspomniane siłomierze, były równoległe do siebie i styczne do obudowy (10), przy czym wartości sił (L, l_2) i prędkości obrotowej (ω) mierzy się i rejestruje w sposób ciągły, a wartość chwilową momentu oporowego Mo stanowi iloczyn różnicy sił (L, l_2), wskazywanych przez siłomierze (32, 33) i promienia (R) obudowy (10) łożyska (9).6. Method for measuring the thrust torque in rolling bearings under lateral load, characterized in that the bearing (9) is transversely loaded, preferably by means of an actuator (27), and the force is measured using two force gauges (32, 33) connected to the housing ( 10) of the bearing (9) so that the directions of the forces measured by the aforementioned force gauges are parallel to each other and tangent to the housing (10), the values of the forces (L, l_ 2 ) and rotational speed (ω) are measured and recorded continuously, and the instantaneous value of the resistive torque M o is the product of the force difference (L, l_ 2 ) indicated by force gauges (32, 33) and the radius (R) of the bearing housing (10) (9).
PL397506A 2011-12-23 2011-12-23 Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings PL214217B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL397506A PL214217B1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL397506A PL214217B1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL397506A1 PL397506A1 (en) 2012-05-07
PL214217B1 true PL214217B1 (en) 2013-06-28

Family

ID=46061059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL397506A PL214217B1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL214217B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL428677A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques of cone bearings with the force gauge relieving mechanism
PL428678A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques of cone bearings with the transfer module protecting mechanism
PL428681A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques in cone bearings
PL428679A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques of cone bearings with the bearings anti-torque measuring mechanism

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104697794B (en) * 2013-12-04 2017-06-23 中国直升机设计研究所 A kind of tungsten carbide bearing performance experimental rig

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL428677A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques of cone bearings with the force gauge relieving mechanism
PL428678A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques of cone bearings with the transfer module protecting mechanism
PL428681A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques in cone bearings
PL428679A1 (en) * 2019-01-25 2019-08-26 Politechnika Świętokrzyska Device for testing anti-torques of cone bearings with the bearings anti-torque measuring mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
PL397506A1 (en) 2012-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL214217B1 (en) Device for testing static and dynamic load torques in the rolling bearings and method for measuring the load torque in the transversely loaded rolling bearings
CN109612929B (en) Test device and method for researching friction characteristics between tire and actual road surface
CN202255755U (en) Calibrating device for calibrating torsion and corner measuring mechanism
CN207866641U (en) A kind of multifunction friction wear testing machine secondary based on the friction of pin disk
CN204228553U (en) Abrasion tester
CN108051328A (en) A kind of multifunction friction wear testing machine secondary based on the friction of pin disk and its test method
CN109580258A (en) A kind of dynamic mechanical test macro of tire
CN111141451A (en) Horizontal dynamic balance detection and correction system
JP5562053B2 (en) Moment calibration device and calibration method for multi-component force meter
CN101532900B (en) Vertical type wheel hub dynamic balancing machine
CN202544844U (en) Tester for determining rock drillability and drilling parameter sensitivity
US10371613B2 (en) Apparatus and method for loading and wear testing a rubber sample
CN103547897B (en) For the balancing machine of balancing vehicle wheels
US20100024565A1 (en) Method of considering the dynamic behavior of a movable member of a machine for performing a wheel fatigue test
CN106017959A (en) Lead screw guide rail reliability testing stand based on electro-hydraulic servo loading
CN104359782A (en) Abrasion tester
CN106092441A (en) A kind of simulator stand measuring dynamic balancing data
CN112033678A (en) Bearing simulation loading test device and method
US5661247A (en) Rotational displacement apparatus with ultra-low torque and high thrust load capability
CN205839558U (en) Pulsed Dyna-Flex machine and impact unit thereof
CN102607750B (en) Test-bed for friction torque of rolling bearing
CN201464178U (en) Oil-carrying bearing life tester
RU137120U1 (en) INSTALLATION FOR TESTING SAMPLES FROM MATERIAL WITH EFFECT OF MEMORY OF FORM UNDER COMPLEX THERMAL POWER LOADING
CN115060483A (en) High-strength high-wear-resistance high-corrosion-resistance testing device
CN204612806U (en) Electronic balance automatic angle measurement difference machine