SU172529A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ силы ТРЕНИЯ - Google Patents

Description

Измерение, силы трени  в машинах до насто щего времени представл ло, главным образо-м , научный интерес. Оно чаще всего сводилось к определению коэффициента трени  различных трущихс  -пар. Пр,и этом использовались специальные установки. Последние не позвол ли измерить силу трени  в реальных машинах, особенно при переходных процессах движени .

Устройства дл  измерени  силы трени  необходимы дл  авто1матиЧеокого регул1иро1ва;ни  р.азличных процессов, протекающих в реальных механических системах. Такие устройства должны выдавать сигнал, пропорциональный фактически действующей силе трени  в том или ИНОМ узле машины, при любых услови х ее Экаплуатации. Так, например, с целью стабилизации силы трени  в направл ющих скольжени  наиболее целесообразно автоматически регулировать разгрузку направл ющих в фун1КЦИ1И той же силы трени . Подобное автоматическое регулирование позвол ет существенио повысить устойчивость движени  узла, точность его перемещени , а также дол 01вечно1сть направл ющих. Последнее резко повышает долговечность машины по точности. Bice изложенное в первую очередь относитс  к столам прецизионных станков и станков с программным управлением.

Устройства дл  измерени  силы трени  известны . Многие из них состо т из ползуна, на который действует внещн   нагрузка, и различных динамометрических элементов. Такие

устройства не могут быть июпользованы дл  измерени  силы трени  непосредственно в направл ющих реальных машин. Они не позвол ют созда-ть на трущихс  поверхност х услови , аналогичные действующим в направл ющих скольжени , например, стола станка.

Силу трени  в направл ющих столов и салазок станков можно определить, измер   усилие в их приводе. В этом случае режи.м трени , который регистрируетс , будет вполне

реальным. Однако в переходных режимах движени , кроме силы трени , будет действовать сила инерции. Последн   достигает больших значений благодар  значительной массе перемещаемого узла, что вносит при переходных

режимах движеви  существенную ошибку и из-мер емый параметр и делает невозможным использование этого способа.

Следует отметить, что область применени  этого способа ограничиваетс  не только случа 1мм установивщегос  движени  узла.

Способ может быть использован только при вертикалвной нагрузке на узел. В ином случае горизонтальна  составл юща  нагрузки будет алгебраически суммироватьс  с усилием

трени  в наотравл ющих узла по величине усили , необходиамого дл  обеспечени  движени , имеет тот недостаток, что не позвол ет установить раздельно величину силы трени  на различных уча стках трущихс  поверхностей и выдает значение силы трени , действующей на наиболее нагруженном участке направл ющих . В реальных услови х налрузка ка направл ющие в-оопринимаетс  неравномерно и измен етс  во времени в процессе работы машины. В результате того, что невозможно олределить величину силы трени  на р де участков, нельз  осуществить дифференцированную разпрузку натравл ющих узла в  еобходИмоМ числе точек и обеспечить тем самым аптималыпый режим т;рбни  ло всей площади направл ющих. Последнее  вл етс  непремевньим условием обеспечени  плавности и ТОЧН01СГИ установочных перемещений.

Особенность предложеН1Н1аго устройства заключаетс  в иополшовании регулируемой опоры качени , с ломощью котор|ОЙ обеспечиваетс  .режИ1У ; трени , .подобный режиму трени  в нап1равл ющ| х реальных машин. Кроме того, использование .ползуна с малой массой позвол ет практически исключить вли ние инерционных сил на результаты измерени .

Эти особенности устройства позвол ют измерить силу трани  раздельно на определенных участках .направл ющих скольжени  узлов реальных мащин в лроцессе их работы при любых воздействи х (нагрузка, скорость, ускорение, температура и т. д.) на узел; это дает возможность использовать устройство не только дл  научно-иссладовательсюих целей, но также дл  дифференцированного автоматического регулировани , например, уоили  разгрузки направл ющих столов прецизио-нных стаиков в функции силы трени .

На фиг. 1 схематичесни изображен вертикальный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез ло А-А на фиг. 1.

У(стройство содержит корпус 1, который жестко закреплен винтами 2 на узле 3, например столе станка, регулировочные вииты 4,, регулируемую опору качени , выполненную в виде пластины 5 и роликов 6. Ролики разделены сепаратором 7.

Ползун 8 представл ет собой небольшую пластинку с М:алой массой из мате|риала, аналогичного материалу направл ющих узла 3. Ори этом ползун соединен с дииамометро, выполненным в виде выпуклых- пружин 9, с помощью щаровых опор 10. На пружинах 9 размещены проволочные тензодатчмки П сопротивлени .

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С .помощью нажимных регулировочных винтов 4, пластины 5 и роликов 6 между поверхност ми трени  ползуна 8 и направл ющей 12 станины станка создаютс  услови  трени , аналогичные тем, которые имеют место .между направл ющими узла 3 и направл ющими 12 отаика.

При движении узла 5 ползун 8 под действием силы трени  смещаетс , что приводит к

деформации пружии 9. Тензодатчики 11 преобразуют дефор.ма.цию пружин в электрические сигналы, которые регистрируютс  соответствующей аппаратурой. Смещение ползуна 8 пропорционально разности силы трени 

скольжени  и силы трени  качени . Последн   имеет место между роликами 6, иластииой 5 и ползуном, а также между роликами 6 и сепарато.ром 7. Величина силы трени  качени  практичеок1И очень мала и посто нна в

щироком диапазоне нагрузок.

Это позвол ет ее учесть при измерени х, а в большем числе случаев ею пренебречь.

Предмет изобретени 

1. Устройство дл  измерени  аилы трени  в направл ющих скольжени  столов, салазок и т. п. узл1ов станков и машин, содержащее

.ползун, предназначенный дл  перемещени  по направл ющим, нагружающее при апосо1бление и динамо1метр дл  .измерени  силы трени , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  возможности раздельного измерени  силы трени , действующей на определенном участке направл ющих, оно выполнено в виде корпуса , прикрепл емого к перемещающемус  по направл ющим узлу станка и несущего св занный с дпнаМ01мет1ром .ползун .в виде лежащей на направл ющих пластины с .малой массой и нагружающей ее нормально действующей силой регулируемой опоры качени , установленной над /нею.

2. Устройство ио п. 1, отличающеес  тем, что- его динамометр выполнен в виде снабженных проволочныМи тензодатчизками плоских выпуклых пружин, концы которых прикреплены к стенке корпуса, а их выпуклые части св заны с щаровыми опарами, расположенными по обе стороны пластины, по направлению ее движени .

3. Устройство по П1П. 1 и 2, отличающеес  тем, что дл  регзлир01вани  величины нормально действующей силы на пластину в Kopinyce устано влены регулировочные винты, упирающиес  в нагружающую регулируемую опору .качени . 9 Ю 8

12

9иг.}

1 I