Стенд для испытания подшипников валопровода

Стенд относится к области машиностроения для испытания подшипников валопровода, воспринимающих радиальные нагрузки, на предмет исследования их триботехнических характеристик.
Известен стенд для испытания судовых дейдвудных устройств по авторскому свидетельству №1191358, содержащий фундаментные опоры, имитатор гребного вала, кинематически связанный одним своим концом с приводом и имеющий возможность установки на носовом и кормовом дейдвудных устройствах, герметичную заполненную водой емкость, в которой размещена консольная часть некоторого конца имитатора гребного вала с установленным на ней смесителем воды в упомянутой емкости. Кроме того, стенд снабжен механизмами динамического и статического нагружения и создания дисбаланса имитатора гребного вала, установленными на консольной части последнего, размещенной в вышеупомянутой емкости, проставочными носовым и кормовым кольцами для крепления дейдвудных уплотнений и регулируемыми механизмами центровки имитатора гребного вала, а также фундаментной рамой. Однако этот стенд предназначен для испытаний деталей собственно валопровода и для испытаний подшипников его необходимо значительно дорабатывать.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели, принятым за прототип, является стенд для испытаний пар трения «вал-втулка» по патенту RU №2541424. Этот стенд содержит электродвигатель, раму, маховик, счетчик числа оборотов, подшипниковые опоры, нагружающее устройство, шатун. Нагружающее устройство содержит корпус, шток, фланцы, опоры, пружины, опоры жестко соединены с корпусом, а на штоке установлены пружины. Шатун содержит вилку, шкворень, кронштейн и планку, вилка и кронштейн соединены со шкворнем. Маховик установлен в подшипниковых опорах в верхней части рамы. Шатуны одним концом шарнирно соединены с маховиком, другим концом шарнирно соединены с штоком нагружающего устройства. Однако этот стенд не дает возможность проводить одновременно комплексные испытания всех подшипников, установленных на валопроводе.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка стенда для комплексного испытания подшипников валопровода, позволяющего имитировать исследуемую схему валопровода с созданием необходимой нагрузки на всех его подшипниках.
Технический результат, обеспечиваемый совокупностью признаков полезной модели, за счет которого решается указанная задача, является расширение функциональных возможностей стенда для испытаний и повышение точности проводимых измерений.
Указанный технический результат достигается в конструкции стенда, содержащего, как и прототип раму, электродвигатель, подшипниковые опоры и нагружающее устройство. Кроме того, стенд снабжен имитатором валопровода, состоящего из промежуточного, гребного и концевого валов, и кинематически связанного одним своим концом с электродвигателем, а на конце другого (концевого) вала закреплено нагружающее устройство, имитирующее массу винта. При этом подшипниковые опоры выполнены регулируемыми с возможностью перемещения вдоль оси валопровода, и на них установлены домкраты, величина усилий которых контролируется динамометрами.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется рисунком (фиг. 1) и в описании работы стенда.
На фиг. 1 показаны:
1 - рама;
2 -электродвигатель;
3 - упорный подшипник;
4 - промежуточный вал;
5 - регулируемая опора;
6 - опорный подшипник с масляной смазкой;
7 - гребной вал;
8 - опорный подшипник с масляной смазкой;
9 - носовой дейдвудный подшипник;
10 - кормовой дейдвудный подшипник;
11 - нагружающее устройство;
12 - динамометры;
13 - гидродомкраты.
Стенд для испытания используется следующим образом.
Стенд состоит из рамы 1, на которой стационарно закреплены электродвигатель 2 и упорный подшипник 3. На промежуточный 4 и гребной 7 валы валопровода установлены соответствующие подшипники, при этом на регулируемых опорах 5, которые имеют возможность перемещения вдоль оси валопровода, закреплены опорные подшипники 6 и 8 с масляной смазкой, находящиеся внутри корпуса судна, а также наружные подшипники: носовой дейдвудный 9 и кормовой дейдвудный 10, для которых в качестве смазки используется вода. Регулируемые опоры 5 позволяют в пределах длины стенда имитировать исследуемую схему валопровода с измерением реакций на подшипниках при помощи динамометров 12.
В лапах подшипников установлены домкраты 13, например, гидро- или винтовые и т.п., создающие необходимую расчетную нагрузку на подшипники. Регулирование нагрузок производится с помощью домкратов 13.
На конце концевого вала крепится, например, с помощью резьбового соединения механическое нагружающее устройство 11, которое позволяет имитировать массу гребного винта и создавать необходимую нагрузку на дейдвудные подшипники.
Использование заявляемого стенда для испытания дает возможность проводить одновременно комплексные испытания всех подшипников, установленных на валопроводе, и позволит исследовать их триботехнические характеристики путем создания нагрузок через опоры.