RU55130U1

RU55130U1 - INSTALLATION FOR MEASURING THE TORQUE OF RESISTANCE IN ROLLING BEARINGS

Info

Publication number: RU55130U1
Application number: RU2006105217/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Жиркин; Олег Сергеевич Железков; Евгений Иванович Мироненков; Гай Николаевич Юрченко; Евгений Александрович Дудоров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2006-07-27

Abstract

Полезная модель относится к подшипниковой промышленности, в частности к устройствам для испытания подшипников и может быть использована для испытания смазочных материалов и поиска рациональных режимов смазывания в реальных подшипниковых узлах. Задача полезной модели - повышение точности определения момента сопротивления качению в подшипниках и упрощение конструкции. Установка содержит станину, на которой в подшипниковых опорах установлены параллельно валы, на которые насаживаются испытуемые подшипники, на последних смонтированы ролики в виде колец. Один из роликов связан со станиной упругим элементом с тензометрическим устройством. Для нагружения испытуемых подшипников используются нажимные устройства с динамометрическими пружинами. 1 илл.The utility model relates to the bearing industry, in particular to devices for testing bearings, and can be used to test lubricants and search for rational lubrication conditions in real bearing assemblies. The objective of the utility model is to increase the accuracy of determining the moment of rolling resistance in bearings and simplify the design. The installation contains a bed on which shafts are mounted in parallel in the bearings, on which the bearings to be tested are mounted, and the rollers in the form of rings are mounted on the bearings. One of the rollers is connected to the bed by an elastic element with a strain gauge device. To load the test bearings, pressure devices with dynamometric springs are used. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к подшипниковой промышленности, в частности, к устройствам для измерения момента сопротивления в подшипниках качения и может быть использовано для испытания смазочных материалов и поиска рациональных режимов смазывания в реальных подшипниковых узлах.The utility model relates to the bearing industry, in particular, to devices for measuring the moment of resistance in rolling bearings and can be used to test lubricants and search for rational lubrication modes in real bearing units.

Известно устройство для испытания смазочных материалов подшипников качения, которое содержит подвижное и неподвижное кольца с коническими опорными поверхностями, тела качения в виде шариков, заключенных в сепаратор, механизм нагружения и датчики, регистрирующие радиальные и осевые колебания (см. а.с. СССР №1043508, МПК G 01 М 13/04).A device is known for testing lubricants of rolling bearings, which contains a movable and fixed ring with conical supporting surfaces, rolling elements in the form of balls enclosed in a separator, a loading mechanism and sensors detecting radial and axial vibrations (see AS USSR No. 1043508 , IPC G 01 M 13/04).

В известном техническом решении используется радиально-упорный шариковый подшипник специальной конструкции с коническими опорными поверхностями, который воспринимает только осевую нагрузку, то есть известное устройство не позволяет моделировать работу реальных подшипников качения. Кроме того, при использовании известного устройства о моменте сопротивления качению судят косвенно - по величине радиальных и осевых колебаний.In the known technical solution, a special design angular contact ball bearing with conical bearing surfaces is used, which only accepts axial load, that is, the known device does not allow simulating the operation of real rolling bearings. In addition, when using the known device, the moment of rolling resistance is judged indirectly - by the magnitude of the radial and axial vibrations.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является установка для измерения момента сопротивления качению. Установка содержит станину, на которой в подшипниковых опорах установлены два параллельных вала (шпиндели), приводящиеся во вращение от электродвигателя через редуктор и конические зубчатые передачи. На валах консольно за пределами станины на подшипниках качения установлены ролики в виде колец (кольцевые образцы), контактирующие между собой по наружной поверхности, наружная поверхность которых профилируется в The closest in technical essence to the proposed technical solution is the installation for measuring the moment of rolling resistance. The installation contains a bed on which two parallel shafts (spindles) are mounted in the bearing bearings, driven in rotation from the electric motor through a gearbox and bevel gears. On the shafts, cantilever outside the bed, on the rolling bearings, rollers are installed in the form of rings (ring samples) that contact each other along the outer surface, the outer surface of which is profiled in

зависимости от поставленных при испытаниях задач. Один из валов связан с роликом упругим элементов, на котором размещается тензометрическое устройство (Пинегин С.В. Трение качения в машинах и приборах. - М.: Машиностроение, 1976, с.131-132, рис.3).depending on the tasks set during the tests. One of the shafts is connected with a roller of elastic elements on which a strain gauge device is placed (Pinegin S.V. Rolling friction in machines and devices. - M .: Mashinostroenie, 1976, pp. 131-132, Fig. 3).

Недостатком известного технического решения является низкая точность измерения момента сопротивления качению и сложность конструкции установки. Используя известную установку моделируется процесс качения ролика по ролику, а не тел качения в реальных подшипниках. При измерении момента сопротивления с помощью применяемого тензометрического устройства измеряется полный момент, состоящий из момента сопротивления качению ролика по ролику и момента сопротивления в подшипниках, без замера каждого в отдельности, что вносит трудно определимую погрешность в результаты испытаний. Кроме того, размещение упругого элемента и тензометрического устройства на вращающемся валу создает трудности передачи сигнала на регистрирующее устройство и усложняет конструкцию.A disadvantage of the known technical solution is the low accuracy of measuring the moment of rolling resistance and the complexity of the design of the installation. Using a well-known installation, the process of rolling a roller along a roller, rather than rolling bodies in real bearings, is simulated. When measuring the moment of resistance using the applied strain gauge device, the total moment is measured, consisting of the moment of resistance to rolling of the roller along the roller and the moment of resistance in the bearings, without measuring each separately, which introduces a difficult to determine error in the test results. In addition, the placement of the elastic element and the strain gauge device on a rotating shaft creates difficulties in transmitting the signal to the recording device and complicates the design.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение точности определения момента сопротивления качению в подшипниках и упрощение конструкции.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the accuracy of determining the moment of rolling resistance in bearings and simplify the design.

Согласно предложению в известной установке, содержащей станину, на которой в подшипниковых опорах установлены с возможностью вращения от электропривода через механическую передачу два параллельных вала, причем на каждом из валов на подшипниках установлены одинаковые ролики в виде колец, контактирующие между собой по наружной поверхности, а один из роликов связан посредством упругого элемента с тензометрическим устройством, ролики установлены с возможностью поворота на малый угол, а упругий элемент тензометрического устройства, связанный с одним из роликов, According to the proposal, in a known installation comprising a bed on which two parallel shafts are mounted rotatably from an electric drive through a mechanical transmission in bearing bearings, and on each of the shafts on the bearings there are identical rollers in the form of rings contacting each other on the outer surface, and one of the rollers is connected by means of an elastic element with a strain gauge device, the rollers are mounted rotatably at a small angle, and the elastic element of the strain gauge device is connected nny with one of the rollers,

укреплен неподвижно на станине, кроме того, в каждом ролике выполнены два отверстия для подвода смазочного материала и установки датчиков температуры.fixed motionless on the bed, in addition, in each roller there are two holes for supplying lubricant and installing temperature sensors.

Кроме того, привод валов выполнен в виде двух электродвигателей и клиноременной передачи с переменным передаточным числом.In addition, the drive shaft is made in the form of two electric motors and V-belt transmission with variable gear ratio.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен вид сверху на разработанную установку.The essence of the proposed utility model is illustrated in the drawing, which shows a top view of the developed installation.

Установка содержит станину 1 с подшипниковыми опорами 2, в которых установлены параллельные валы, 3. На каждом из валов 3 насажены испытуемые подшипники 4, на наружных кольцах смонтированы ролики 5 в виде колец, контактирующие между собой по наружной поверхности. Один из роликов 5 связан со станиной 1 упругим элементом 6 с тензометрическим устройством 7. У роликов 5 выполнены сквозные отверстия 8 и 9 для подвода смазочного материала и установки датчиков температуры. Валы 3 приводятся во вращение от электродвигателей (на рис. не показаны) через клиноременные передачи 10 с переменным передаточным числом. Для нагружения испытуемых подшипников 4 радиальными усилиями требуемой величины используются винтовые нажимные устройства 11 с динамометрическими пружинами 12.The installation comprises a frame 1 with bearing bearings 2 in which parallel shafts are installed 3. Test bearings 4 are mounted on each of the shafts 3, rollers 5 are mounted on the outer rings in the form of rings contacting each other on the outer surface. One of the rollers 5 is connected to the bed 1 by an elastic element 6 with a strain gauge 7. The rollers 5 have through holes 8 and 9 for supplying lubricant and installing temperature sensors. The shafts 3 are driven into rotation from electric motors (not shown in the figure) through V-belt drives 10 with a variable gear ratio. To load the test bearings 4 with radial forces of the required magnitude, screw pressure devices 11 with torque springs 12 are used.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Смазочный материал через отверстия 8 подается в подшипники 4, которые нагружаются определенной радиальной нагрузкой с помощью винтовых нажимных устройств 11. Величина нагружения определяется по деформации динамометрических пружин 12. Валы 3 приводятся во вращение от электродвигателей через клиноременные передачи 10. Возникающие в подшипниках моменты сопротивления качению передаются на упругий элемент 6 и фиксируются тензометрическим устройством 7. Температура внутри подшипниковых узлов контролируется температурными датчиками, размещенными в Lubricant through holes 8 is fed into bearings 4, which are loaded with a certain radial load using screw pressure devices 11. The magnitude of the load is determined by the deformation of the dynamometer springs 12. The shafts 3 are driven by electric motors through V-belt drives 10. The rolling resistance moments that are generated in the bearings are transmitted on the elastic element 6 and are fixed by a strain gauge device 7. The temperature inside the bearing assemblies is controlled by temperature sensors, GOVERNMENTAL in

отверстиях 9 роликов 5. Изменяя такие параметры, как вязкость смазочного материала, скорость вращения, радиальные усилия, температуру, и использую положения теории подобия, установка позволяет моделировать работу реальных подшипниковых узлов.holes of 9 rollers 5. By changing parameters such as lubricant viscosity, rotation speed, radial forces, temperature, and using the similarity theory, the installation allows you to simulate the operation of real bearing assemblies.

Применение установки, разработанной конструкции, позволяет моделировать работу реальных подшипников качения при различных режимах смазывания (вязкость смазочного материала, скорость вращения, радиальное усилие, температура), что позволяет с высокой точностью оценивать работу подшипниковых узлов машин и агрегатов.The use of the installation, developed design, allows you to simulate the operation of real rolling bearings under various lubrication modes (viscosity of the lubricant, rotation speed, radial force, temperature), which allows you to accurately evaluate the operation of the bearing assemblies of machines and assemblies.

Разработанная установка использовалась для моделирования работы подшипников качения рабочих валков чистовой группы клетей стана 2000 горячей прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Проведенные исследования позволили определить рациональные режимы смазывания, применение которых обеспечило снижение расход смазочного материала на 50% и повышение срок службы подшипников на 20%.The developed setup was used to simulate the operation of rolling bearings of work rolls of the finishing group of stands of the hot rolling mill 2000 of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works. The studies conducted allowed us to determine rational lubrication modes, the use of which ensured a reduction in lubricant consumption by 50% and an increase in bearing life by 20%.

Claims

1. Installation for measuring the moment of resistance in rolling bearings, containing a bed on which two parallel shafts are mounted with the possibility of rotation from the electric drive through the mechanical transmission in the bearing bearings, and on each of the shafts on the bearings are installed the same rollers in the form of rings in contact with each other the outer surface, and one of the rollers is connected through an elastic element with a strain gauge device, characterized in that the rollers are mounted with the possibility of rotation at a small angle, and The ugly element of the strain gauge device associated with one of the rollers is fixed motionless on the bed; in addition, two holes are made in each roller for supplying lubricant and placing temperature sensors.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the shaft drive is made in the form of two electric motors and V-belt transmission with a variable gear ratio.