устройство для компенсации сил трения вращения

Формула изобретения

Устройство для компенсации сил трения вращения, включающее ось, установленную на опорах вращения, два привода, приводящие во вращение в противоположные стороны сами опоры, отличающееся тем, что дополнительно включает два блока управления коэффициентами трения вращения в опорах и датчик положения оси, причем сами вращающиеся опоры выполнены с изменяемым коэффициентом трения в процессе работы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для компенсации сил трения вращения в опорах осей вращения различных механических систем.

Известно устройство, позволяющее осуществлять регулирование коэффициентов трения в опорах оси, включающее ось вращения с установленными на ней опорами вращения, например подшипниками качения, коэффициент трения которых можно регулировать в статическом состоянии, например шпиндельные узлы металлорежущих станков (Кучер И.М., Металлорежущие станки, М.-Л., 1969).

Устройство позволяет минимизировать коэффициенты трения вращения при требуемой точности установки оси.

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет значительно уменьшить или скомпенсировать силы трения качения.

Известно устройство для компенсации сил трения вращения, включающее ось, установленную на опорах вращения с нерегулируемым коэффициентом трения, и два привода, например электродвигатели, приводящие во вращение сами опоры, причем вращение опор осуществляется в противоположных направлениях. (Свеколкин А.Л., Усачев Н.Г. и др. Устройство компенсации сил трения в осях вращения. Основные характеристики и предельные значения влияющих факторов. Материалы научно-технического семинара "Технические средства и технологии для построения тренажеров". 7-28 октября 1998 г. - Звездный городок. Московская обл., 1998, с.111-115).

Недостатком этого устройства является недостаточно эффективная компенсация силы трения вращения, так как потребуются опоры вращения с совершенно одинаковым коэффициентом трения вращения и притом неизменным в процессе работы устройства, чего трудно добиться в практических условиях.

Задачей является повышение эффективности компенсации сил трения вращения.

Предлагается устройство для компенсации сил трения вращения, включающее ось, установленную на опорах вращения, два привода, например электродвигатели, приводящие во вращение в противоположные стороны сами опоры, причем сами вращающиеся опоры выполнены с изменяемым коэффициентом трения в процессе работы по команде от блоков управления, получающих управляющий сигнал от датчика положения оси.

Такое устройство позволяет выравнивать коэффициенты трения во вращающихся опорах в процессе работы, добиваясь тем самым повышения эффективности и устойчивости компенсации сил трения вращения (см. описание способа компенсации сил трения вращения по п.1).

Устройство включает следующие узлы и детали (Фиг.1):

1. Приводы, вращающиеся в противоположные стороны-1,

2. Вращающиеся опоры оси с изменяемыми коэффициентами трения-2,

3. Датчик контроля положения оси-3,

4. Ось-4,

5. Блоки управления коэффициентами трения вращения в опорах-5.

Устройство работает следующим образом.

При равных коэффициентах трения в противоположно вращающихся опорах 2, силы трения взаимно компенсируют друг друга, и ось 4 сохраняет состояние неустойчивого равновесия.

Если равенство коэффициентов трения в правой и левой опорах будет нарушено, ось 4 выйдет из состояния неустойчивого равновесия под действием не скомпенсированных сил трения вращения и начнет вращаться в ту или иную сторону. Вращение оси фиксируется датчиком 3, например, оптическим, от которого поступает сигнал на блоки управления коэффициентами трения опор 5, которые осуществляют изменение коэффициентов трения вращения в опорах 2, добиваясь компенсации коэффициентов трения и возврата системы в состояние неустойчивого равновесия.