УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ СИЛ ТРЕНИЯ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для компенсации сил трения вращения в опорах вертикальных осей вращения различных механических систем, в частности на стендах имитации невесомости космонавтов.
Известно устройство, позволяющее осуществлять регулирование коэффициентов трения в опорах оси, включающее ось вращения с установленными на ней опорами вращения, коэффициент трения которых можно регулировать в статическом состоянии, например шпиндельные узлы металлорежущих станков (Кучер И.М. Металлорежущие станки, М.-Л., 1969 г.).
Недостатком устройства является то, что оно не позволяет устранить, или значительно уменьшить (минимизировать) трение в вертикальной оси вращения.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбрано устройство для компенсации сил трения вращения, включающее ось, установленную на опорах вращения, два привода, например электродвигатели, приводящие во вращение в противоположенные стороны сами опоры, причем, сами вращающиеся опоры выполнены с изменяемым коэффициентом трения в процессе работы по команде от блоков управления, получающих управляющий сигнал от датчиков положения оси (Патент РФ №2242806, МПК: 7 G12B 3/06, G01N 3/56, Опубл. 20.12.2004, Бюл. №35).
Недостатком прототипа является сложная система управления устройством для компенсации сил трением вращения и невозможность устранить, или значительно уменьшить (минимизировать) трение в вертикальной оси вращения.
Задачей полезной модели является компенсация сил трения вращения в опорах вертикальных осей вращения.
Техническим результатом является создание относительно оси моментов вращения, равных по величине, но направленных в разные стороны, что создает неустойчивое равновесие вертикальной оси вращения.
Поставленная задача решается благодаря тому, что устройство компенсации сил трения в вертикальной оси вращения содержит ось, установленную в опоре вращения, привод, подшипники установленные в опоре вращения и на оси, удерживающие ее в вертикальном положении, подшипники установленные на оси, на внешних обоймах которых закреплены зубчатые колеса и зубчатую шестерню закрепленную на валу привода.
На фиг. 1 представлено устройство компенсации сил трения в вертикальной оси вращения (в разрезе), с расположением испытуемого объекта над устройством.
Устройство компенсации сил трения в вертикальной оси вращения содержит ось 1, установленную в опоре вращения 2, привод 3, подшипники 4 установленные в опоре вращения 2 и на оси 1, удерживающие ее в вертикальном положении, подшипники 6 установлены на оси 1, на внешних обоймах которых закреплены зубчатые колеса 5 и зубчатую шестерню 7 закрепленную на валу привода 3.
Устройство компенсации сил трения в вертикальной оси вращения работает следующим образом.
Испытуемый объект закрепляется на оси 1. До включения устройства, при вращении оси 1 необходимо преодолевать трение покоя, которое значительно выше трения вращения. При включении привода 3, зубчатая шестерня 7 начинает вращать в разные стороны зубчатые колеса 5 и подшипники 6. Подшипники 6, вращаясь в разные стороны, создают, относительно оси 1 моменты вращения равные по величине, но направленные в разные стороны, что приводит к созданию неустойчивого равновесия вертикальной оси вращения и позволяет устранить, значительно уменьшить (минимизировать) трение в вертикальной оси вращения рабочего механизма механической системы.