PL239721B1 - Mechanizm zabezpieczajacy modul przenoszenia obciazenia i napedu przed grawitacyjnym opadaniem w urzadzeniu do badania momentow oporowych lozysk stozkowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm zabezpieczający moduł przenoszenia obciążenia i napędu przed grawitacyjnym opadaniem w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych, zapewniający utrzymywanie modułu w pozycji bezpiecznie oddalonej od strefy obsługi urządzenia w okresach kiedy urządzenie jest przezbrajane, serwisowane, lub wyłączone z eksploatacji

Urządzenia do badania takich parametrów eksploatacyjnych łożysk, jak trwałość, wielkość momentów oporowych, poziom drgań i szumów, szczelność, są wyposażone m.in. w elementy lub mechanizmy realizujące określone - stałe lub zmienne - obciążenia osiowe badanych łożysk. Są to przykładowo sprężyny lub zespoły sprężyn o określonej charakterystyce, mechanizmy śrubowe lub mimośrodowe, mechanizmy z siłownikiem pneumatycznym lub hydraulicznym, a także mechanizmy obciążające łożyska osiowo siłą mięśni operatora urządzenia.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 221625 mechanizm obciążenia osiowego, zwłaszcza łożysk tocznych w urządzeniu badawczym, posiadający element pośredni, korzystnie w postaci wałka, ułożyskowany ślizgowo w panewkach wciśniętych w otwór tulei zamocowanej do płyty przedniej w osi badanego łożyska, a płyta przednia jest zespolona z płytą spodnią umocowaną przesuwnie na poziomej płycie urządzenia badawczego za pomocą dwóch dźwigni. Jedno płaskie czoło elementu pośredniego współpracuje z kulką umieszczoną swobodnie w gnieździe pokrywy głowicy badawczej, a drugie płaskie czoło elementu pośredniego współpracuje z kulką umieszczoną swobodnie w gnieździe siłomierza, zespolonego z tłoczyskiem siłownika pneumatycznego zamocowanego do płyty tylnej zespolonej z płytą spodnią. Gniazdo pokrywy, element pośredni oraz gniazdo siłomierza są usytuowane współosiowo. Element pośredni ma postać grubościennej rury z wciśniętymi na końcach płaskimi twardymi płytkami w postaci krążków.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 155476 głowica do badań łożysk posiadająca wałek z czterema łożyskami umieszczony suwliwie w tulejach znajdujących się w korpusie głowicy, przy czym obciążenie osiowe jest wywierane na łożyska przez umieszczony wewnątrz korpusu pakiet sprężyn o określonej charakterystyce.

Z polskiego opisu patentowego nr 201835 znane jest także urządzenie do badania łożysk tocznych, zwłaszcza łożysk skośnych wyposażone w co najmniej jeden zespół obciążenia osiowego, gdzie badane łożyska osadzone na czopach wymiennego wału i w wymiennej obudowie są obciążane osiowo przez tarczę dociskową za pomocą mechanizmu śrubowego połączonego z tarczą poprzez zespół łożysk skośnych, przegub kulowy i siłomierz.

Mechanizm zabezpieczający moduł przenoszenia obciążenia i napędu przed grawitacyjnym opadaniem w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych, zamontowany na konstrukcji nośnej urządzenia badawczego, składający się z zespołu przenoszenia obciążenia osiowego na testowane łożysko i z zespołu przenoszenia napędu z jednostki napędowej w postaci siłownika poprzez wrzeciono na testowane łożysko, charakteryzuje się tym, że mechanizm zabezpieczający posiada cztery amortyzatory osadzone pionowo, symetrycznie na dwóch poziomych, równoległych belkach oporowych umocowanych na pionowych kolumnach, po obu stronach konstrukcji nośnej urządzenia, poniżej dolnej granicy przesuwu roboczego klatki modułu przenoszenia obciążenia i napędu. Każdy amortyzator jest zbudowany z tulei zewnętrznej, osadzonej dolnym końcem w gnieździe zamocowanym na belce, a od góry w tuleję zewnętrzną jest wsunięta i prowadzona na tulejkach ślizgowych tuleja wewnętrzna, zespolona na górnym końcu z obsadą przymocowaną do spodniej powierzchni płyty górnej klatki. Wewnątrz amortyzatora jest spiralna sprężyna naciskowa prowadzona na górnym odcinku w otworze tulei wewnętrznej, a o jej czoło na górze oparta jest, zabezpieczona przed obrotem i prowadzona w tulei, nakrętka, w którą wkręcona jest śruba z kołnierzem opierającym się o spodnią powierzchnię obsady. Górny koniec śruby zakończony ścięciem pod klucz, które jest wyprowadzone ponad powierzchnię płyty górnej klatki przez współosiowe otwory z osadzoną w nich tulejką prowadzącą.

Korzystnie, w płycie dolnej klatki z obu jej stron, powyżej belek są wykonane wybrania.

Korzystnie, siłownik przekazujący poprzez tłoczysko obciążenie pionowo w dół na klatkę modułu przenoszenia obciążenia i napędu ma przesunięty punkt początkowy obciążeń badawczych na prostoliniowy odcinek charakterystyki jego pracy za sprawą wypadkowej siły oporu pakietu czterech amortyzatorów skierowanej pionowo ku górze.

Zaletą rozwiązania, według wynalazku, dzięki zastosowaniu pakietu czterech amortyzatorów podpierających symetrycznie z dwóch stron płytę górną klatki modułu przenoszenia obciążenia i napędu, zapewnia utrzymywanie modułu w górnym położeniu pozwalającym bezpiecznie prowadzić montowanie

PL 239 721 B1 i demontaż łożysk z oprzyrządowaniem na stanowisku badawczym. Zapewnia to również wysprzęglenie napędu i zdjęcie obciążenia z łożyska poprzez podniesienie modułu w górę i utrzymywanie go w bezpiecznym położeniu, zarówno po zakończeniu testów, jak i w różnych sytuacjach awaryjnych takich jak brak energii, ciśnienia powietrza, przeciążenie systemu pomiarowego, lub awaryjne wyłączenie urządzenia przez obsługę z innych powodów. Zawieszenie modułu przenoszenia obciążenia i napędu na pakiecie czterech amortyzatorów sprężynowych ma również istotne znaczenie dla systemu obciążającego testowane łożysko. Korzystnie przesuwa bowiem punkt początkowy obciążeń badawczych w strefę prostoliniowego odcinka charakterystyki pracy siłownika pneumatycznego powyżej 20% zakresu jego działania, gdyż obciążenie badawcze od siłownika może być zadawane dopiero po pokonaniu oporu pakietu amortyzatorów.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu urządzenia do badania momentów oporowych łożysk stożkowych, fig. 2 - widok izometryczny części urządzenia z pokazanym mechanizmem zabezpieczającym moduł przenoszenia obciążenia i napędu, fig. 3 - półwidok - półprzekrój mechanizmu zabezpieczającego moduł przenoszenia obciążenia i napędu urządzenia, a fig. 4 - widok mechanizmu zabezpieczającego z kierunku „W” zaznaczonego na fig. 3.

Mechanizm zabezpieczający moduł przenoszenia obciążenia i napędu przed grawitacyjnym opadaniem posiada dwie belki oporowe 1, które są umocowane poziomo, równolegle do siebie po obu stronach konstrukcji nośnej, na pionowych kolumnach 2, poniżej dolnej granicy przesuwu roboczego klatki 4a modułu przenoszenia obciążenia i napędu 4. Na każdej belce oporowej 1, w tej samej odległości od kolumn 2, są osadzone pionowo po dwa amortyzatory 3, na których jest zawieszony moduł przenoszenia obciążenia i napędu 4. Składa się on z zespołu przenoszenia obciążenia, który jest uformowany w kształcie klatki 4a zbudowanej z dwóch poziomych, równoległych do siebie płyt górnej i dolnej, zespolonych słupkami dystansowymi. Klatka 4a osadzona jest przesuwnie na kolumnach 2 i połączona na górze z tłoczyskiem 5a siłownika pneumatycznego 5 oraz z zespołem przenoszenia napędu, które stanowią wrzeciono 4b i jednostka napędowa 4c, zamocowane na płycie dolnej klatki 4a. Zawieszenie modułu 4 na amortyzatorach 3, korzystnie umożliwiają wybrania 4d wykonane w płycie dolnej klatki 4a z obu stron tej płyty, powyżej belek 1. Każdy z czterech amortyzatorów 3 jest zbudowany z tulei zewnętrznej 6 osadzonej dolnym końcem w gnieździe 7 przykręconym do górnej powierzchni belki 1. W tuleję zewnętrzną 6 wsunięta jest od góry tuleja wewnętrzna 8, zespolona na górnym końcu z obsadą 9, przymocowaną do spodu płyty górnej klatki 4a. Obie tuleje, zewnętrzna 6 i wewnętrzna 8, mogą przesuwać się względem siebie na zamocowanych na ich zakończeniach tulejkach ślizgowych zabezpieczonych przed wypadnięciem lub zanieczyszczeniem.

W tulei zewnętrznej 6 jest osadzona luźno spiralna sprężyna naciskowa 10, która w dolnym odcinku jest prowadzona od wewnątrz na cylindrycznym prowadniku 11, a w górnym odcinku w otworze tulei wewnętrznej 8. O górne czoło sprężyny naciskowej 10 opiera się nakrętka 12 zabezpieczona w tulei wewnętrznej 8 przed obrotem i prowadzona wzdłuż tej tulei. W nakrętkę specjalną 12 jest wkręcona długa śruba 13 z kołnierzem 13a na górze, który opiera się o spodnią powierzchnie obsady 9. Górny koniec śruby 13 posiada ścięcie pod klucz i jest wyprowadzony ponad płytę górną klatki 4a przez współosiowe otwory z osadzoną w nich tulejką prowadzącą. Pokręcanie śrubą 13 powoduje przesuwanie się nakrętki specjalnej 12 wewnątrz amortyzatora 3, co pozwala na regulację naprężenia sprężyny 10.

Pakiet czterech amortyzatorów 3, na których jest zawieszona płyta górna klatki 4a modułu przenoszenia obciążenia i napędu 4, zapewnia utrzymywanie modułu 4 w górnym położeniu pozwalającym wygodnie i bezpiecznie prowadzić wszystkie niezbędne czynności obsługowe urządzenia. Włączenie urządzenia wywołuje nacisk tłoczyska 5a siłownika 5 od góry na moduł przenoszenia obciążenia i napędu 4, który przesuwa się na pozycję roboczą w dół wzdłuż kolumn 2, dopiero po pokonaniu oporu pakietu czterech amortyzatorów 3, co korzystnie przesuwa punkt początkowy obciążeń badawczych na prostoliniowy odcinek charakterystyki pracy siłownika 5.

Moduł przenoszenia obciążenia i napędu składa się z zespołu przenoszenia obciążenia osiowego na testowane łożysko i z zespołu przenoszenia napędu z jednostki napędowej poprzez wrzeciono na testowane łożysko. Moduł przenoszenia obciążenia i napędu znajduje się nad strefą, gdzie łożyska są testowane, ale także przygotowywane do testów, montowane w zestawach badawczych, a po zakończeniu badań demontowane i usuwane ze strefy badawczej.

W czasie testu moduł pełni rolę kompletnej jednostki napędowej i rolę zespołu przenoszenia obciążenia generowanego przez siłownik pneumatyczny, skierowanego pionowo w dół, wzdłuż osi łożyska. Jednak po zakończeniu testu, gdy napęd łożyska jest wyłączony i obciążenie osiowe na łożysko

PL 239 721 B1 od siłownika nie występuje, moduł przenoszenia obciążenia i napędu pod wpływem grawitacji pozostaje nadal w dolnym położeniu, na co pozwala przesuwne osadzenie modułu na pionowych kolumnach konstrukcji nośnej. Stanowi to istotne utrudnienie dla czynności obsługowych urządzenia i stwarza różnorodne zagrożenia dla personelu obsługi. Aby temu zapobiec i zapewnić utrzymywanie modułu przenoszenia obciążenia i napędu w pozycji bezpiecznie oddalonej od strefy operacyjnej obsługi w okresach, gdy nie są prowadzone testy łożysk, jest zainstalowany w urządzeniu mechanizm zabezpieczający moduł przed jego opadaniem pod wpływem ciężaru własnego.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Mechanizm zabezpieczający moduł przenoszenia obciążenia i napędu przed grawitacyjnym opadaniem w urządzeniu do badania momentów oporowych łożysk stożkowych, zamontowany na konstrukcji nośnej urządzenia badawczego, składający się z zespołu przenoszenia obciążenia osiowego na testowane łożysko i z zespołu przenoszenia napędu z jednostki napędowej w postaci siłownika poprzez wrzeciono na testowane łożysko, znamienny tym, że posiada cztery amortyzatory (3) osadzone pionowo, symetrycznie na dwóch poziomych, równoległych belkach oporowych (1) umocowanych na pionowych kolumnach (2), po obu stronach konstrukcji nośnej urządzenia, poniżej dolnej granicy przesuwu roboczego klatki (4a) modułu przenoszenia obciążenia i napędu (4), przy czym każdy amortyzator (3) jest zbudowany z tulei zewnętrznej (6), osadzonej dolnym końcem w gnieździe (7) zamocowanym na belce (1), a od góry w tuleję zewnętrzną (6) jest wsunięta i prowadzona na tulejkach ślizgowych tuleja wewnętrzna (8), zespolona na górnym końcu z obsadą (9) przymocowaną do spodniej powierzchni płyty górnej klatki (4a), natomiast wewnątrz amortyzatora (3) jest spiralna sprężyna naciskowa (10) prowadzona na górnym odcinku w otworze tulei wewnętrznej (8), a o jej czoło na górze oparta jest, zabezpieczona przed obrotem i prowadzona w tulei (8), nakrętka (12), w którą wkręcona jest śruba (13) z kołnierzem (13a) opierającym się o spodnią powierzchnię obsady (9), a górny koniec śruby (13) zakończony ścięciem pod klucz, które jest wyprowadzone ponad powierzchnię płyty górnej klatki (4a) przez współosiowe otwory z osadzoną w nich tulejką prowadzącą.

2. Mechanizm, według zastrz. 1, znamienny tym, że w płycie dolnej klatki (4a) z obu jej stron, powyżej belek (1) są wykonane wybrania (4d).

3. Mechanizm, według zastrz. 1, znamienny tym, że siłownik (5) przekazujący poprzez tłoczysko (5a) obciążenie pionowo w dół na klatkę (4a) modułu przenoszenia obciążenia i napędu (4) ma przesunięty punkt początkowy obciążeń badawczych na prostoliniowy odcinek charakterystyki jego pracy za sprawą wypadkowej siły oporu pakietu czterech amortyzatorów (3) skierowanej pionowo ku górze.