RU155166U1 - STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS - Google Patents

STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS Download PDF

Info

Publication number
RU155166U1
RU155166U1 RU2015107103/28U RU2015107103U RU155166U1 RU 155166 U1 RU155166 U1 RU 155166U1 RU 2015107103/28 U RU2015107103/28 U RU 2015107103/28U RU 2015107103 U RU2015107103 U RU 2015107103U RU 155166 U1 RU155166 U1 RU 155166U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
rotor
load
stand
test
Prior art date
Application number
RU2015107103/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Львович Кирюхин
Павел Валерьевич Черпита
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное военно-образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное бюджетное военно-образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное военно-образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2015107103/28U priority Critical patent/RU155166U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU155166U1 publication Critical patent/RU155166U1/en

Links

Images

Abstract

Стенд для исследования подшипников скольжения, содержащий корпус с испытуемым опорным узлом, систему его смазки и охлаждения, приводной электродвигатель с клиноременной передачей и нагрузочное устройство, отличающийся тем, что для передачи на вал подшипника переменно ориентированной силы, имитирующей условия функционирования опорных узлов энергетического оборудования при крене корабля, используется гидравлический цилиндр, шток которого передаёт радиальное усилие на наружные кольца подшипников качения, закрепленных на шейках ротора по обе стороны втулки испытуемого подшипника, а корпус опирается на упорные плиты профилированной нагрузочной фермы, установленные с отклонением от вертикали на 30° и 60° по направлению и против вращения ротора.A stand for the study of sliding bearings, comprising a housing with a test support unit, a lubrication and cooling system, a V-belt drive electric motor and a load device, characterized in that for transferring a variable-oriented force to the bearing shaft simulating the operating conditions of the support components of power equipment during roll ship, a hydraulic cylinder is used, the rod of which transfers radial force to the outer rings of the rolling bearings mounted on the necks of the rotor and on both sides of the sleeve of the test bearing, and the housing rests on thrust plates of a profiled load-bearing truss installed with a 30 ° and 60 ° deviation from the vertical in the direction and against the rotation of the rotor.

Description

Полезная модель относится к испытательной технике и позволяет реализовать режимы нагружения подшипников скольжения переменно ориентированной силой, имитирующей условия эксплуатации опорных узлов корабельных технических средств.The utility model relates to testing equipment and allows to realize loading modes of sliding bearings with a variable oriented force that simulates the operating conditions of the support nodes of ship technical equipment.

Из существующего уровня испытательной техники известны конструкции стендов для исследования процессов в подшипниках скольжения, воспринимающих нагрузку модельного ротора постоянной массы и дисбаланса (например, SU 1513383 A1, опубл. 07.10.89) или нагруженных варьируемой по величине постоянно ориентированной силой (например, Савин Л.А. Экспериментальный стенд для исследования подшипников скольжения / Л.А. Савин, И.В. Чекутский, В.А. Мезников, О.В. Соломин, В.З. Мосин // Сб. научн. тр. ОрелГТУ. - Орел: ОрелГТУ, 1996. - Т.9. - С. 182-184). Испытательные узлы этих стендов предусматривают установку опор скольжения различных типов: радиальных втулочных или сегментных гидродинамических, гидростатических и гибридных подшипников со смазкой минеральными или синтетическими маслами, маловязкими смазочными средами (водяным конденсатом, водными растворами полимеров), криогенными жидкостями или двухфазными смазочными материалами. Однако с целью повышения устойчивости движения ротора эти технические решения предусматривают двухопорную схему установки вала в подшипниках. Реализация схемы нагружения ротора сконцентрированным усилием гидравлического нагрузочного устройства или диска постоянной массы приводит к прогибу упругой линии вала, взаимной корреляции реакций испытуемого и вспомогательного подшипников и, как следствие, нарушению условий автомодельности исследуемых трибопроцессов.From the existing level of testing equipment, stand designs are known for studying processes in sliding bearings that perceive the load of a model rotor of constant mass and imbalance (for example, SU 1513383 A1, publ. 07.10.89) or loaded with a continuously variable force of varying magnitude (for example, Savin L. A. Experimental stand for the study of sliding bearings / L.A. Savin, I.V. Chekutsky, V.A. Meznikov, O.V. Solomin, V.Z. Mosin // Collection of scientific papers Orel State Technical University. - Orel : Orel State Technical University, 1996. - T. 9. - S. 182-184). The test units of these stands provide for the installation of sliding bearings of various types: radial sleeve or segment hydrodynamic, hydrostatic and hybrid bearings lubricated with mineral or synthetic oils, low-viscosity lubricants (water condensate, aqueous polymer solutions), cryogenic fluids or two-phase lubricants. However, in order to increase the stability of the rotor motion, these technical solutions provide for a two-support shaft mounting scheme in bearings. The implementation of the rotor loading scheme by the concentrated force of a hydraulic loading device or constant-mass disk leads to a deflection of the elastic line of the shaft, a mutual correlation of the reactions of the test and auxiliary bearings and, as a consequence, a violation of the self-similarity conditions of the studied triboprocesses.

Целью изобретения является повышение адекватности исследуемых трибомеханических и гидродинамических процессов в подшипниках экспериментального стенда условиям функционирования опорных узлов скольжения в составе корабельных технических средств.The aim of the invention is to improve the adequacy of the studied tribomechanical and hydrodynamic processes in the bearings of the experimental stand to the functioning conditions of the support sliding nodes in the composition of the ship's technical equipment.

Приближение моделируемых процессов к условиям функционирования корабельного энергетического оборудования, на реализацию которого направлено заявляемое изобретение, достигается передачей переменно ориентированной силой, имитирующей условия нагружения опорных узлов при крене корабля, непосредственно на цапфу испытуемого подшипника стенда.The approximation of the simulated processes to the operating conditions of the ship’s power equipment, the implementation of which the claimed invention is directed, is achieved by transmitting a variable-oriented force simulating the loading conditions of the support nodes during the roll of the ship directly to the axle of the test stand bearing.

Стенд состоит из испытуемого опорного узла с системой смазки и охлаждения, приводного электродвигателя с клиноременной передачей, нагрузочного устройства, системы электропитания, управления и защиты, системы сбора и обработки экспериментальной информации. На фиг. 1 представлены схема (а) и общий вид (б) экспериментального стенда, где А - унифицированный корпус с испытуемым подшипником; В - аппаратура контроля и регистрации параметров; 1 - электродвигатель постоянного тока; 2 - клиноременная передача; 3 - подшипник качения; 4 - муфта; 5 - ферма нагрузочного устройства; 6 - гидроцилиндр нагрузочного устройства; 7, 8 - штуцеры подвода и отвода смазочного материала; 9 - щит электропитания; 10 - масляный насос; 11 - щит управления; 12 - бак.The bench consists of a test support unit with a lubrication and cooling system, a V-belt drive electric motor, a load device, a power supply, control and protection system, a system for collecting and processing experimental information. In FIG. 1 shows a diagram (a) and a general view (b) of an experimental stand, where A is a unified housing with a test bearing; B - equipment for monitoring and recording parameters; 1 - DC motor; 2 - V-belt transmission; 3 - rolling bearing; 4 - coupling; 5 - farm load device; 6 - hydraulic cylinder of the loading device; 7, 8 - fittings for supply and removal of lubricant; 9 - power supply shield; 10 - oil pump; 11 - control panel; 12 - tank.

Приводом экспериментальной установки является электродвигатель постоянного тока 1, закрепленный на общем фундаменте экспериментального стенда. Передача крутящего момента от приводного двигателя к испытуемому подшипнику осуществляется посредством повышающей клиноременной передачи 2 с тремя ремнями. Такое конструктивное решение позволяет существенно расширить диапазон частот вращения опорного узла, а так же обеспечить точность центровки ротора модельного подшипника на уровне 0,15 мм для смещения (ГОСТ 16162-78) и 0,09 мм - для излома (ГОСТ 8592-79). Для развязки ротора экспериментального узла от дополнительных радиальных нагрузок скоростной вал передачи закреплен в подшипнике качения 3, а соединение валов стенда выполнено с помощью радиальной муфты 4.The experimental setup is driven by a direct current electric motor 1 mounted on a common foundation of the experimental bench. The transmission of torque from the drive motor to the test bearing is carried out by means of an up V-belt drive 2 with three belts. This design solution allows you to significantly expand the range of frequencies of rotation of the support node, as well as to ensure the accuracy of centering of the rotor of the model bearing at the level of 0.15 mm for displacement (GOST 16162-78) and 0.09 mm for kink (GOST 8592-79). To isolate the rotor of the experimental unit from additional radial loads, the high-speed transmission shaft is fixed in the rolling bearing 3, and the connection of the shafts of the stand is made using a radial clutch 4.

Нагрузочное устройство состоит из грузовой фермы 5 с закрепленной на ней платформой. Квазистатическое нагружение вала испытуемого подшипника осуществляется гидравлическим цилиндром 6, размещенным между нагрузочной фермой 5 и нагрузочной планкой 4 (фиг. 2), в любом из пяти положений с отклонением от вертикали на 30° и 60° по направлению и против вращения ротора, что позволяет имитировать режимы качки корабля. Нагрузка на подшипник задается по показаниям манометра в напорной полости гидроцилиндра и тарируется динамометром.The loading device consists of a cargo farm 5 with a platform fixed to it. Quasistatic loading of the shaft of the test bearing is carried out by a hydraulic cylinder 6, placed between the load truss 5 and the load bar 4 (Fig. 2), in any of the five positions with a 30 ° and 60 ° deviation from the vertical in the direction and against the rotation of the rotor, which allows simulating ship pitching modes. The bearing load is set according to the pressure gauge in the pressure cavity of the hydraulic cylinder and calibrated with a dynamometer.

Унифицированный корпус (фиг. 2, а) спроектирован с учетом возможности установки различных типов подшипников скольжения. Экспериментальный узел закреплен на силовых конструкциях, жестко соединенных с массивным фундаментом стенда.The unified housing (Fig. 2, a) is designed taking into account the possibility of installing various types of plain bearings. The experimental unit is mounted on power structures rigidly connected to the massive base of the stand.

Втулка испытуемого подшипника 14 размещается в специальном унифицированном корпусе 3 (фиг. 2, б), закрытом с кормовой и носовой части крышками 1 и 7, и фиксируется монтажной втулкой 13, состоящей из двух вкладышей. Росточки во втулке 13 и корпусе подшипника 14 образуют кольцевой канал для подвода масла. По окружности корпуса монтажная втулка 13 закреплена от проворачивания пятью винтами и штуцером для подвода масла. На трубе 3 с двух сторон от исследуемого подшипника рассверлены по 5 отверстий для прохода силовых шпилек 5. Одно отверстие вертикальное, а 4 других - размещены под углами 30° и 60° со смещением в обе стороны от вертикального. В нижней части трубы 3 ввернуты 2 штуцера 15 для слива масла.The sleeve of the test bearing 14 is placed in a special unified housing 3 (Fig. 2, b), closed with aft and bow covers 1 and 7, and is fixed by the mounting sleeve 13, consisting of two inserts. Sprouts in the sleeve 13 and the bearing housing 14 form an annular channel for oil supply. Around the circumference of the housing, the mounting sleeve 13 is secured against turning by five screws and a fitting for supplying oil. On the pipe 3, on each side of the bearing under study, 5 holes are drilled for passing the power studs 5. One hole is vertical, and 4 others are placed at angles of 30 ° and 60 ° with an offset to both sides from the vertical. In the lower part of the pipe 3 are screwed 2 nipples 15 for draining the oil.

Для передачи радиальной нагрузки на вал испытуемого подшипника 12 на его шейках с двух сторон монтируются аналогичные по конструкции нагрузочные втулки 11 и 16 с размещенными в них шарикоподшипниками 10 и 17. В нагрузочных втулках выполнены резьбовые отверстия, совпадающие с осью отверстий на трубе 3. В эти отверстия могут в пяти положениях вворачиваться силовые шпильки 5, на которых закрепляется нагрузочная планка 4.To transfer the radial load to the shaft of the bearing under test 12, load-bearing sleeves 11 and 16, similar in design, with ball bearings 10 and 17 placed in them, are mounted on both sides of its necks with threaded holes that match the axis of the holes on the pipe 3. These holes can be screwed in five positions power studs 5, on which the load bar 4 is fixed.

Осевому перемещению нагрузочных втулок 11 и 16 препятствует гайка 9 и ведомая полумуфта 18, закрепленная на резьбе хвостовика вала 12 и законтренная гайкой 21. Привод ротора испытуемого подшипника 12 осуществляется от скоростного вала клиноременной передачи через эластичную муфту.The axial movement of the load bushes 11 and 16 is prevented by a nut 9 and a driven coupling half 18, mounted on the thread of the shaft end 12 and locked by a nut 21. The rotor of the test bearing 12 is driven from the high-speed V-belt drive shaft through an elastic coupling.

Ведущая полумуфта 22 соединения закреплена на валу передачи при помощи шпонки. Соединение ведущей 22 и ведомой 18 полумуфты осуществляется по средством резьбовых пальцев 20, проходящих через резиновые вкладыши 19 и ввернутых в ведомую полумуфту 18. После сборки пальцы фиксируются проволочной обвязкой.The driving coupling half of the coupling 22 is fixed to the transmission shaft with a key. The connection of the leading 22 and the driven half of the coupling 18 is carried out by means of threaded fingers 20 passing through the rubber liners 19 and screwed into the driven coupling half 18. After assembly, the fingers are fixed by wire strapping.

Система смазки экспериментального стенда (фиг. 1) предназначена для обеспечения жидкостного режима работы подшипника, смазывания и охлаждения трущихся деталей. Система состоит из шестеренного насоса 10, сетчатого фильтра, циркуляционной масляной цистерны, трубопроводов и запорной арматуры. Применение шестеренчатого насоса с электроприводом постоянного тока позволяет регулировать расход смазочного материала в системе в зависимости от типа исследуемого подшипника. Кратность рециркуляции в системе питания контролируется с помощью мерной емкости, а подача насоса регулируется по показаниям давления в напорном коллекторе.The lubrication system of the experimental bench (Fig. 1) is designed to provide a fluid operating mode of the bearing, lubrication and cooling of rubbing parts. The system consists of a gear pump 10, a strainer, a circulation oil tank, pipelines and valves. The use of a gear pump with a DC electric drive allows you to adjust the flow of lubricant in the system depending on the type of the bearing under study. The recirculation rate in the power system is controlled using a measuring tank, and the pump flow is regulated by the pressure in the pressure manifold.

Система электропитания, управления и защиты осуществляет пуск, остановку, регулирование оборотов и защиту приводного двигателя; пуск, остановку, защиту от опасных перегрузок электродвигателя масляного насоса.The power supply, control and protection system carries out start, stop, speed control and protection of the drive motor; start, stop, protection against dangerous overloads of the oil pump motor.

Стенд оборудован контрольно-измерительной аппаратурой (фиг. 1, В) для регистрации следующих физических параметров: давления и температуры смазочного материала в напорной магистрали, температуры в зазоре подшипника; линейных перемещений ротора в вертикальном и горизонтальном направлениях; расхода смазочного материала; напряжения и тока приводного электродвигателя, виброперемещения и виброускорения в контрольных точках корпуса подшипника и фундамента установки. Для задания скорости вращения вала экспериментального стенда реализован бесконтактный способ фиксирования частоты вращения оптическим инфракрасным таходатчиком. Регистрация параметров вибрации и обработка данных таходатчика производится с помощью автономного микропроцессорного виброизмерительного прибора (например, анализатора спектра вибрации 795М по ТУ.У 22439630.002-99).The stand is equipped with instrumentation (Fig. 1, B) for recording the following physical parameters: pressure and temperature of the lubricant in the pressure line, temperature in the bearing clearance; linear rotor movements in vertical and horizontal directions; lubricant consumption; voltage and current of the drive motor, vibration displacement and vibration acceleration at the control points of the bearing housing and the installation foundation. To set the rotation speed of the shaft of the experimental bench, a non-contact method of fixing the rotation speed by an optical infrared tachometer is implemented. Registration of vibration parameters and data processing of the tachometer is performed using an autonomous microprocessor vibration measuring device (for example, a 795M vibration spectrum analyzer according to TU.U 22439630.002-99).

Claims (1)

Стенд для исследования подшипников скольжения, содержащий корпус с испытуемым опорным узлом, систему его смазки и охлаждения, приводной электродвигатель с клиноременной передачей и нагрузочное устройство, отличающийся тем, что для передачи на вал подшипника переменно ориентированной силы, имитирующей условия функционирования опорных узлов энергетического оборудования при крене корабля, используется гидравлический цилиндр, шток которого передаёт радиальное усилие на наружные кольца подшипников качения, закрепленных на шейках ротора по обе стороны втулки испытуемого подшипника, а корпус опирается на упорные плиты профилированной нагрузочной фермы, установленные с отклонением от вертикали на 30° и 60° по направлению и против вращения ротора.
Figure 00000001
A stand for the study of sliding bearings, comprising a housing with a test support unit, a lubrication and cooling system, a V-belt drive electric motor and a load device, characterized in that for transferring a variable-oriented force to the bearing shaft simulating the operating conditions of the support components of power equipment during roll ship, a hydraulic cylinder is used, the rod of which transfers radial force to the outer rings of the rolling bearings mounted on the necks of the rotor and on both sides of the sleeve of the test bearing, and the housing rests on thrust plates of a profiled load-bearing truss installed with a 30 ° and 60 ° deviation from the vertical in the direction and against the rotation of the rotor.
Figure 00000001
RU2015107103/28U 2015-03-02 2015-03-02 STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS RU155166U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107103/28U RU155166U1 (en) 2015-03-02 2015-03-02 STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107103/28U RU155166U1 (en) 2015-03-02 2015-03-02 STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU155166U1 true RU155166U1 (en) 2015-09-27

Family

ID=54251096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107103/28U RU155166U1 (en) 2015-03-02 2015-03-02 STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU155166U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734067C1 (en) * 2019-11-27 2020-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Apparatus for analysing rotor systems using aerated, micropolar and hybrid lubricants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734067C1 (en) * 2019-11-27 2020-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Apparatus for analysing rotor systems using aerated, micropolar and hybrid lubricants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104165768B (en) Bearing integrated dynamic performance test device and method
RU2651643C1 (en) Test bed for examining rotary systems
CN102269654B (en) Water lubricated bearing and transmission system comprehensive performance testing platform
CN102607846B (en) Comprehensive test stand for water-lubricated bearings for pumps
CN103868812B (en) A kind of variable load rolling friction abrasion machine
CN103674747B (en) A kind of abrasion test table of engine
US6776048B2 (en) Tribological test apparatus
CN202614528U (en) Water lubrication bearing comprehensive testing stand for pump
CN107084842A (en) Water lubriucated bearing dynamic characteristic parameter test device
CN103335838B (en) Misalign spline vibration abrasion contrast experiment device
RU155166U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS
CN103543011A (en) Static-pressure bearing test stand
CN203655929U (en) Universal joint
CN107167317A (en) Sliding bearing experimental platform and method
CN106644479B (en) Test bed for vertical bearing
CN208091696U (en) The rolling bearing fatigue life pilot system of radially alternating load can be applied
Bielawski Diagnostics of marine propeller shafts
Singla et al. Experimental determination of temperature and pressure profile of oil film of elliptical journal bearing
Jurecki et al. Design of a test rig for the examination of mechanical properties of rolling bearings
CN207866500U (en) The rolling bearing fatigue life pilot system of alternating load can be loaded
RU118254U1 (en) DEVICE FOR HUB UNIT OF DRIVING WHEEL OF VEHICLE
CN207763955U (en) Aviation high speed roller bearing Work condition analogue device
CN208459007U (en) A kind of bearing test-bed
CN205719538U (en) A kind of electro spindle Performance Test System
CN103808577B (en) Aviation spline vibration lubricated sliding wear tester

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20151130