含油轴承动态负载性能试验台
专利汇可以提供含油轴承动态负载性能试验台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种含油 轴承 动态负载性能试验台。由驱动装置，加载装置，试验 信号 采集控制系统组成。本发明利用偏心轮产生动态加载 力 和ADAM4000系列智能模 块 实现信号的检测和控制。是用于测试动态加载条件下，含油轴承PV值、滑动 摩擦系数 、温升 摩擦学 性能。该试验台结构简单，制造成本低，性能稳定，智能化程度高。，下面是含油轴承动态负载性能试验台专利的具体信息内容。
1.一种含油轴承动态负载性能试验台，其特征在于包括：驱动装置，加载 装置，试验信号采集控制系统；其中：
1)驱动装置：包括两路，一路由三相异步电动机(1)通过带轮带动主轴箱 (2)的主轴转动，主轴箱(2)的主轴上装有对偶试件轴(3)，被测含油轴承(4)装 在对偶试件轴(3)上，含油轴承(4)安装在加载套(5)内；另一路是直流减速电 机(16)的输出轴上装有偏心轮(10)；
2)加载装置：第一杠杆(13)的一端挂有砝码(9)，另一端与滑轮相接触， 滑轮上的支承杆与滚珠直线导轨(14)相垂直固定连接，滚珠直线导轨(14)的一 端与偏心轮(10)相接触，第一杠杆(13)中间装有第一加载刀口(11)，第一加载 刀口(11)下装有第二加载刀口(12)，第二加载刀口(12)安装在加载套(5) 上，在加载套(5)下面装有第二杠杆(7)，第二杠杆(7)与负载传感器(6)相接 触；温度传感器(8)插入加载套(5)的孔内，与含油轴承(4)的外表面相接触；
3)试验信号采集控制系统：工控机通过串行口与智能模块ADAM4520相联， 智能模块ADAM4520另一端分别与智能模块ADAM4050、ADAM4024、ADAM4019通 过数据线相联；智能模块ADAM4050、ADAM4024与第一变频器相联，第一变频器 再与三相异步电动机(1)相联；智能模块ADAM4019另一端通过数据线分别与 温度传感器(8)，放大器，第二变频器相联，放大器再接有负载传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种含油轴承动态负载性能试验台，其特征在于： 工控机为FR-S520S-1.5K-CHR，放大器为YZ-C，负载传感器为YZ201。
技术领域
背景技术
发明内容
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含油轴承动态负载性能试验台包括：驱动装置，加载装置，试验信号 采集控制系统；其中：
1)驱动装置：包括两路，一路由三相异步电动机通过带轮带动主轴箱的主 轴转动，主轴箱的主轴上装有对偶试件轴，被测含油轴承装在对偶试件轴上， 含油轴承安装在加载套内；另一路是直流减速电机的输出轴上装有偏心轮；
2)加载装置：第一杠杆的一端挂有砝码，另一端与滑轮相接触，滑轮上的 支承杆与滚珠直线导轨相垂直固定连接，滚珠直线导轨的一端与偏心轮相接触， 第一杠杆中间装有第一加载刀口，第一加载刀口下装有第二加载刀口，第二加 载刀口安装在加载套上，在加载套下面装有第二杠杆，第二杠杆与负载传感器 相接触；温度传感器插入加载套的孔内，与含油轴承的外表面相接触；
3)试验信号采集控制系统：工控机通过串行口与智能模块ADAM4520相联， 智能模块ADAM4520另一端分别与智能模块ADAM4050、ADAM4024、ADAM4019通 过数据线相联；智能模块ADAM4050、ADAM4024与第一变频器相联，第一变频器 再与三相异步电动机相联；智能模块ADAM4019另一端通过数据线分别与温度传 感器，放大器，第二变频器相联，放大器再接有负载传感器。
本发明具有的有益的效果是：利用偏心轮产生动态加载力和ADAM4000系列 智能模块实现信号的检测和控制。是用于测试动态加载条件下，含油轴承PV值、 滑动摩擦系数、温升摩擦学性能。该试验台结构简单，制造成本低，性能稳定， 智能化程度高。
本含油轴承动态负载试验台主要适合小型含油轴承的性能参数试验，其技 术参数如下：
1)含油轴承内径：Φ8-20mm；
2)含油轴承外径：Φ12-40mm；
3)含油轴承宽度：8-40mm；
4)转速调节范围：0-3000rpm；
5)载荷范围：1.3-20kg；
6)测量温度范围：0--150℃；
7)摩擦系数测量范围：0.05-0.5。
附图说明
图1是含油轴承动态负载试验台组成示意图；
图2是图1含油轴承动态负载试验台组成侧视图；
图3是试验台的数据信号控制和采集系统。
图中：1-三相异步电动机，2-主轴箱，3-对偶试件轴，4-含油轴承，5-加 载套，6-负载传感器，7-杠杆，8-温度传感器，9-砝码，10-偏心轮，11，12- 加载刀口，13-杠杆，14-滚珠直线导轨，15-联轴器，16-直流减速电机。
具体的实施方式
如图1、图2所示，三相异步电动机1提供一个0-1500rpm的转速，通过V 带(传动比n1/n2＝2)把转速传递给主轴箱2的主轴，主轴和对偶试件轴3通过 固定销连接。含油轴承4同对偶试件轴3配合，安装在加载套5内。含油轴承 运动时所产生的摩擦力通过杠杆7传递给负载传感器6；温升的变化利用温度传 感器8进行测量。动态负载利用杠杆13的杠杆原理，通过加载刀口11、12传 递到加载套5上，实现对含油轴承的加载。加载刀口11作用于杠杆13中间， 加载刀口11、12用来保证力传递的单向性，即保证负载力径向作用于含油轴承； 杠杆13一端作用于砝码9的重力，保持此力矩不变；另一端为可变作用点。直 流减速电动机16产生的转速，通过联轴器15，带动偏心轮10转动，从而带动 滚动直线导轨14左右移动，实现可变作用点在杠杆13上的位移，在加载刀口 11上产生一个动态的负载力。
如图3所示，信号控制和采集通过4个ADAM4000系列的智能模块和工控机 来实现。利用ADAM4019通用模拟量信号输入模块中的T/C(热电偶信号)端口来 采集温度传感器8的温度信号和两个V(伏级电压量)端口分别采集来自负载传感 器6的摩擦力信号和来自第二变频器的转速信号；ADAM4024模拟量信号输出模 块来控制输出4～20mA的模拟电流量给第一变频器，来控制第一变频器的输出 电压频率，实现对三相异步电动机1的转速控制，使电机输出转速范围为0～ 1500rpm；用ADAM4050数字信号输入输出模块来控制电动机的起停。在输出通 道，当输出的数字信号为1时，输出的电压为30V，输出最大电流为30mA，通 过变频器接通电动机的电源，电动机起动；当输出的数字信号为0时是，输出 的电压为0V，通过变频器，切断了电动机的电源，电动机关闭。工控机为 FR-S520S-1.5K-CHR，放大器为YZ-C，负载传感器为YZ201。
1.PV值的测量：利用第一杠杆13和偏心轮10的工作原理，利用下列公式 来计算测得PV值。
(1)负载力W的计算：
式中：l—砝码至负载刀口的距离(mm)
e—偏心轮的偏心距(mm)
n—直流减速电机转速(rpm)
G—砝码质量(g)
(2)PV值的计算：
式中：：d—试验轴承内径(mm)
n—轴颈转速(rpm)
B—轴承宽度(mm)
P—比压(N·mm-2)
V—轴颈线速度(m/s)
2.摩擦系数的测量：根据负载传感器6测得的数值，通过计算可得摩擦系 数。
摩擦系数的计算：
式中：M—摩擦力矩平均值(N·mm)
F—作用在压力传感器处的压力(g)
L—杠杆1臂长(mm)
r—试验轴承内半径(mm)
3.温升的测量：利用温度传感器8直接测量所得。
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