H Kameda

IF Meyer

JM O’Connor

RH Sues

RJ Scherer

SM Ma

WB Krätzig

Meskouris, Konstantin

Krätzig, Wilfried B.

Publikationsserver der RWTH Aachen University

Nonlinear Seismic Response of Reinforced Concrete Frames

Колотий, Э. Ф.

Лещенко, Иван Гаврилович

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

Том 141 1966ИЗВЕСТИЯТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГОИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВАК В О П Р О С У  О Б  И З М Е Р Е Н И И  М О М Е Н Т А  Т Р Е Н И Я  П Р И Б О Р Н Ы ХШ А Р И К О П О Д Ш И П Н И К О ВЭ. Ф. К О Л О Т И Й , И. Г. Л Е Щ Е Н К О(П редставлен а научным сем инаром ф акультета автоматики и вычислительной техники)В настоящей работе приводятся соображения по дальнейшей раз­работке и применению электрических методов измерения моментов тре­ния шарикоподшипников, которые, по нашему мнению, являются наибо­лее перспективными для целей создания комплексных установок по* исследованию динамических и статических моментов трения и автома­тов по разбраковке подшипников на годные и бракованные по всей программе, предусмотренной техническими условиями.На предприятиях подшипниковой промышленности в условиях мас­сового производства контроль качества подшипников по их основное характеристике — моменту трения — ведется выборочно, что связано* в первую очередь, с отсутствием достаточно производительных прибо­ров. За последние годы на отдельных предприятиях разработан и внед­рен ряд приборов для измерения динамического момента трения и мо­мента трогания (статического момента трения), но эти приборы и устройства, в основном, механического типа, производят замеры только одного параметра, для измерения других параметров или повторения измерений требуется соответствующая ручная подготовка аппаратуры. Разработанные на подшипниковых заводах 2ГПЗ и 4ГПЗ полуавтомати­ческие приборы с использованием фотоэлектрических преобразователей для контроля динамического момента трения методом выбега и сокра­щенного выбега являются началом автоматизации контроля подшипни­ков только по динамическому моменту трения с производительностью около 250 подшипников в час.Необходимость стопроцентного контроля подшипников в условиях производства диктуется не только тем, что это позволит значительно по­высить технологический уровень производства, особенно приборных подшипников, для которых допустимые моменты трения составляют де­сятые и сотые доли граммсантиметров, но и потому, что современное точное приборостроение нуждается в весьма добротных подшипниках.Анализ применяемых методов и приборов [1], несмотря на кажу­щуюся их простоту, показывает, что с точки зрения повышения произ­водительности полных испытаний (по моментам трения и трогания) подшипников, точности измерений и эксплуатационных характеристик почти все эти методы мало перспективны. Как нам представляется, при современном состоянии электроизмерительной техники далеко не исчер­паны все возможности контроля такой массовой продукции в народном хозяйстве.Для создания автоматических приборов для полного испытания подшипников необходимо совместить в одной установке контроль дина­мического момента трения при заданных скоростях и момента трога- ния на десяти азимутах, как это предусмотрено техническими условия­ми на приборные шарикоподшипники, с выдачей информации результа­тов испытания, удобной для контролера при работе на полуавтоматах и для полностью автоматической разбраковки на автоматах.На основе имеющихся приборов пневматического типа, ДМП-2 ма­ятникового типа, МДШ-І с водяным манометром, МКТ-І, основанном на методе разгона, С-24 — на методе выбега, и полуавтоматических прибо­рах 2ГПЗ и 4ГПЗ осуществить поставленную задачу не представляется возможным без очень больших затрат. Кроме того, для исследования динамических моментов трения от момента трогания до максимальных скоростей, составляющих десятки тысяч оборотов в минуту, практиче­ски нет вообще испытательных стендов, за исключением одной установ­ки, разработанной в институте машиноведения АН СССР, предназна­ченной для испытания пары приборных подшипников. Кстати заметить, эта установка сложна и неэффектна, так как требует ряда измерений угловых скоростей маховика с осциллографированием, построения гра­фиков изменения угловых скоростей от времени, последующего графи­ческого дифференцирования, в результате которого определяется дина­мический момент трения для каждого промежутка времени [2].Наиболее перспективными для автоматизации контроля качества приборных подшипников и исследования их моментов трения в зависи­мости от скорости вращения являются приборы компенсационного типа, основанные на электрических методах измерения с использованием различных типов преобразователей и, особенно, преобразователей об­ращенного типа.Используя известные преимущества электрических методов изме­рения неэлектрических величин и, в частности, метода измерения момен­тов трения подшипников с применением обращенных преобразователей [3, 4], на кафедре электроизмерительной техники получены необходимые положительные результаты, позволяющие утверждать весьма большую перспективность их для комплексной автоматизации контроля подшип­ников по моментам трения.Ниже изложен в общем виде только компенсационный метод изме­рения динамического момента трения с применением электромагнитно­го преобразователя, другие методы (индукционный для измерения мо­мента трения и трогания, электромагнитный для измерения момента трогания и временный метод для измерения момента трения) описаны в последующих статьях этого же сборника.Для целей измерения динамического момента трения приборных шарикоподшипников компенсационным методом при вертикальном положении оси предлагается применить электромагнитный обращенный преобразователь. Принцип работы устройства с электромагнитным об­ращенным преобразователем заключается в следующем. При вращении вала 2 (рис. 1) с заранее известной постоянной скоростью со наружное кольцо испытуемого подшипника 1 вместе с маховиком 3, создающим осевую нагрузку, увлекается в направлении вращения вала за счет мо­мента трения подшипника. Момент трения компенсируется моментом, развиваемым электромагнитом Э (рис. 2), приложенным к подвижной части через сердечник 5. Величина тока через электромагнит автомати­чески устанавливается устройством, состоящим из мостовой цепи с фо-76тосопротивлениями, осветительного устройства (на рисунке не показа но), перекрывающего флажка 4 и усилителя. При уравновешенном со стоянии моста напряжение на входе усилителя равно нулю и по элект ромагниту Э ток не протекает. Если на выходе моста возникает напря жение, то протекает ток через элек­тромагнит, который стремится по­вернуть подвижную часть так, что­бы вернуть мост в положение рав­новесия. При вращении вала 2 под-UnРис. 1. Схема подвиж ной  части.Рис. 2* К принципу работы прибора  с электромагнитным обращенным  преобразователем .Рис. 3. Структурно-функциональная сх е ­ма прибора с электромагнитным о б р а ­щенным преобразователем .вижная часть устройства устанавливается в новое положение равно­весия, когда M rp= M 3 ; на выходе моста в этом случае есть напряже­ние разбаланса.Структурная схема устройства с электромагнитным обращенным преобразователем приведена на рис. 3.На подвижную часть прибора действуют два про­тивоположных момента: мо­мент трения Mbx и  момент электромагнита Mß . Под действием разности момен­тов AM подвижная часть прибора поворачивается на некоторый угол а относи­тельно начального положе­ния. Это вызывает, во-пер­вых, изменение величины зазора (ô) между сердечником электро­магнита и подвижным сердечником 5 (рис. 2) и, во-вторых, из­менение тока / ВЬІХ через электромагнит. Обе эти величины (ô и I nux) 4)ункционально связаны с выходной величиной электромагнита Mß. В равновесном состоянии подвижной часги M 8x = M ß  и AM=O, но и +  О. Измеряя в этом случае ток через электромагнит, можно судить о моменте трения шарикоподшипника. Таким образом, амперметр А может быть отградуирован непосредственно в единицах измерения мо­мента.Из структурной схемы прибора наглядно видно, что данное устрой­ство представляет собой замкнутую систему автоматического регулиро­вания, поэтому для решения вопросов устойчивости, быстродействия, нахождения переходной характеристики и передаточной функции устрой­ства можно воспользоваться математическим аппаратом, глубоко раз­работанным в теории автоматического регулирования.77Наличие в приборе дополнительной обратной связи (a->ö-WWß ) приводит к снижению статической точности измерения по сравнению с одноконтурными системами, так как в этом случае погрешность коэффи­циентов преобразования цепи a ~^/вых войдет в общую погреш­ность прибора.Основными достоинствами устройства с электромагнитным обра­щенным преобразователем для измерения динамического момента тре­ния шарикоподшипников по сравнению с описанным в литературе [3, 4, 5] прибором с магнитоэлектрическим обращенным преобразовате­лем являются:а) возможность измерения значительно больших моментов трения:б) отсутствие токоподводов к подвижной части и, как следствие этого, возможность более быстрой смены испытуемых подшипников, что приводит к возрастанию производительности прибора.Для получения возможности измерения динамического момента трения при изменении направления вращения вала можно применить еще один электромагнитный преобразователь, который создавал бы момент, приложенный к подвижной части и направленный в противопо­ложную сторону по отношению к моменту трения. В этом случае при нулевом напряжении на выходе усилителя токи через оба электромагни­та должны быть равны нулю (или быть одинаковыми). Полярность на­пряжения на входе усилителя должна так управлять изменением токов через электромагниты, чтобы поворот подвижной части под действием силы тяги электромагнитов приводил к уменьшению напряжения разба­ланса моста с фотосопротивлениями.Макет устройства с двумя электромагнитными преобразователями -был изготовлен и испытан на кафедре электроизмерительной техники Томского политехнического института, работа макета была удовлетво­рительной при глубоком демпфировании подвижной части.Таким образом, :на примере применения электромагнитного обра­щенного преобразователя для измерения динамического момента тре­ния шарикоподшипников наглядно видно, что возможности применения электрических методов измерения параметров приборных шарикопод­шипников далеко не исчерпаны и возможно создание новых, более точ­ных и более производительных электрических приборов, измеряющих момент трения шарикоподшипников.Л И Т Е Р А Т У РА1. Н. В. Б р у е в и ч ,  3.  М.  Б р е й т м а н, Ю.  М.  Р е з н и к о в .  Технические изм е­рения в подш ипниковой промышленности. М аш гиз, 1963.2. Р . М. М а т в е е в с к и й .  И сследование трения в приборных ш арикоподш ипни­ках. М аш гиз, 1957.3. А. М. T у р и ч и н. Электрические измерения неэлектрических величин, ГЭИ , 1959.4. М. М. Ф е т и с о в .  Новые автоматические компенсационные приборы для и зм е­рения неэлектрических величин. Ч. I и II, Л Д Н Т П , 1960.5. П. М. П ф л г и е р .  Электрические измерения механических величин. М аш гиз, 1948.

К вопросу об измерении момента трения приборных шарикоподшипников

K. Meskouris

W. B. Krätzig

Crossref

К вопросу об измерении момента трения приборных шарикоподшипников

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Publikationsserver der RWTH Aachen University

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

Crossref