Стенд для испытания винтовых передач

Стенд для испытания винтовых передач

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3969472/25-28 (22) 29.10.85 (46) 15.05.87. Бюл, 18 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) Л. Е. Пелевин и Е, И. Либерзон (53) 620.178,16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 589555, кл. G 01 M 13/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1010489, кл. G Ol M 13/02, 1981. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВИНТОВЫХ

ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при реверсивных испытаниях винтовых передач по разомкнутой схеме нагружения и постоянной нагрузке. Целью изобретения является упрощение кон- струкции стенда при создании постоян„„SU„„ З10666 А1 (51)4 С 01 М 3 ной по величине нагрузки путем использования в качестве нагружателя электромагнита постоянного тока и пружины растяжения, сумма сил которых при работе стенда всегда постоянна. При включении реверсивного привода 8 и вращении винта 9 испытуемой передачи происходит перемещение ее гайки 4 вдоль оси винта, например влево, и пружина 14 растяжения начинает сжиматься, а сила упругости, воздействующая на траверсу 5 с гайкой 4, уменьшается по прямолинейному закону. При этом сердечник 13 выдвигается из обмотки электромагнита 12, со стороны магнитного поля которой действует. сила, втягивающая его обратно, которая увеличивается до выдвижения сердечника наполовину, градиенты усилий на траверсу 5 уравновешиваются, поэтому на гайку 4 действует постоянная сила. 3 ил.

310666 2 нитного поля на него действует сила, стремящаяся втянуть его обратно.

По мере выдвижения эта сила увеличивается до тех пор, пока сердеч. ник 13 не выдвинется из обмотки электромагнита наполовину, а затем она начинает уменьшаться, Существует участок, на котором сила, действующая на сердечник 13 со стороны

10 обмотки, увеличивается по закону, практически не отличающемуся от линейного. Жесткость пружины 14 растяжения должна быть выбрана так, чтобы сила упругости пружины !4 и

15 сила, действующая на сердечник 13 со стороны обмотки электромагнита

12, в сумме давали постоянную нагрузку.

Таким образом, на гайку 4 дей20 ствует постоянная сила сопротивления, При переключении реверсивного привода 8 и движении испытуемой гайки 4 вправо пружина 14 растяже25 ния растягивается и сила упругости

У следовательно, возрастает, а сердечник 13 вдвигается в обмотку электромагнита 12 и сила, действующая на него, уменьшается, В сумме эти силы вновь создают постоянную наг30 рузку. Для определения жесткости пружины 14 необходимо использовать следующие зависимости, Сила, действующая на единицу объема сердечника 13 в магнитном поле, равна

f =M- — В(х), В

Зх

1 1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях винтовых передач по разомкнутой схеме нагружения и постоянной нагрузке °

Целью изобретения является упрощение конструкции стенда при создании постоянной по величине нагрузки путем использования в качестве нагружателя электромагнита постоянного тока и пружины растяжения, сумма сил которых при работе стенда всегда постоянна.

На фиг, 1 изображена кинематическая схема стенда; на фиг ° 2 — график зависимости силы, действующей на сердечник со стороны обмотки электромагнита, и силы упругости пружины растяжения от величины перемещения гайки испытуемой передачи; на фиг. 3 — расчетная схема обмотки электромагнита.

Стенд содержит основание 1 с направляющими 2 и 3, предназначенную для крепления к гайке 4 испытуемой передачи траверсу S с опорами 6 и 7 качения на концах, которые размещены в направляющих 2 и 3. Реверсивный привод 8 предназначен для кинематической связи с винтом 9 испытуемой передачи.

К траверсе 5 прикреплены две тяги 10 и 11, параллельные направляющим 2 и 3. Нагружатель состоит из связанных с регулируемым источником постоянного тока (не показан) электромагнитом 12 постоянного тока, сердечник 13 которого установлен в обмотке с возможностью перемещения и связан с первой тягой 10, и пружины 14 растяжения, связанной с второй тягой ll и основанием 1.

Стенд работает следующим образом.

При включении реверсивного привода 3 начинает вращаться винт 9 испытуемой передачи, что вызывает перемещение испытуемой гайки 4 вдоль оси винта 9 ° При движении гайки 4, например, влево пружина 14 растяжения, которая до этого находилась в предварительно растянутом состоянии, начинает сжиматься, и сила упругости, передаваемая на гайку 1 со стороны пружины 14 посредством тяги 11 и траверсы 5, уменьшается по прямолинейному закону. При этом сердечник 13 выдвигается из обмотки электромагнита 12. Со стороны маггде М вЂ” намагниченность сердечника

13, которую считают равной

40 значению насыщения;

 — вектор магнитной индукции; х — перемещение сердечника 13.

Тогда полная сила, действующая

45 на сердечник 13, будет равна:

F = S = f(x)dx где S — площадь поперечного сечения се ечника 13

Рд

50 cos dg. cosd, B(x) = >i I M го о 2 где p — магнитная проницаемость;

I — сила тока; шц- число витков на единицу длины обмотки. электромагнита 12, Преобразовывая данные выражения, получаем

1310666 4 нив аппроксимацию этой линии, получим F = 4683х-136,5. Участок хЭ (0,09; 0,15) является рабочей зоной нагружателя. Очевидно, что жесткость пружины 14 растяжения равна Z

= 4683 Н/м.

-+--х

2 2 — — — — — — -- — +

L 1

Х

2 2

L 1 — -+ - — х

2 2 где Вщ — индукция магнитного поля сердечника 13;

Ь вЂ” длина обмотки электромагнита 12;

1 — длина сердечника 13;

R — радиус обмотки.

Пусть L = 0,4 м, R = 0,125 м, 1 = О.1 м, Вн„,= 0,8 тл. 1 = 80 А, ы = 1000.

Построив график F = F(x) для данных параметров, можно увидеть, что на участке .хЭ (0,09; 0,15) полученная линия является прямой. Выпол15

L 1 — — --х)

F(x) = -SB„ Itd,(2 2

Формула изобретения

10 Стенд для испытания винтовых пе" редач, содержащий основание с направляющими, предназначенную для крепления к гайке испытуемой передачи траверсу с опорами качения на

f5 концах, размещенными в направляющих, реверсивный привод, кинематически связанный с винтом испытуемой передачи, нагружатель и прикрепленные к траверсе две тяги, параллельные направляющим, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции при создании постоянной по величине нагрузки, нагружатель выполнен в виде электромагнита по25 стоянного тока, сердечник которого установлен с возможностью перемеще" ния и связан с одной из тяг, и пружины растяжения, связанной с второй тягой и основанием.

1310666

Составитель Ю. Красненко

Редактор К. Волощук Техред А,Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 1882/38 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4