Стенд для испытания упругого элемента

Стенд для испытания упругого элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, может быть использовано при испытании упругого элемента и является усовершенствованием основного изобретения по авт.св.N1164577. Цель изобретения - повышение точности измерения угла остаточной деформации упругого элемента. Стенд содержит станину, на которой установлены активный и пассивный захваты, связанные с соответствующими рычагами и нагружающими устройствами. На оси вращения рычага 32 пассивного захвата установлена звездочка 43. Конец рычага 32 связан с нагружающим устройством 35 через втулку 33 с возможностью перемещения последней вдоль штока 34 устройства 35. На станине установлена звездочка 55, связанная цепью 57 со звездочкой 43, а на оси звездочки 55 закреплен третий рычаг 56, второй конец которого тягой 61 связан с кулачком 60, установленным в опорах 59. Соосно кулачку 60 установлен вал 62 с дисками 63, на которых при помощи тяг 64 подвешен груз 65. Испытуемый упругий элемент, например торсион, закрепляют в захватах и закручивают поворотом рычагов в противоположные стороны. При этом вес дополнительных рычага 32 и устройства 35 уравновешивается при повороте третьего рычага 56 и кулачка 60 грузом 65, что повышает точность измерения угла остаточной деформации торсиона. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

QQ 01) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPM ГКНТ СССР (61) 1164577 (21) 4447059/25-28 (22) 23.06.88 (46) 30.08.90. Бюп и 32 (72) А.А. Артемкин и Л.P..Ôàòååâà (53) 620.175.22(088.8) (56) .Авторское свидетельство СССР

К 1164577, кл. G 01 M 17/04, 1983. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПРУГОГО

ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к испытательной технике, может быть использовано при испытании упругого элемента и является усовершенствованием основного изобретения по авт.св.

N9 1164577. Цель изобретения — повышение точности измерения угла остаточной деформации упругого элемента.

Стенд содержит станину, на которой установлены активный и пассивный захваты, связанные с соответствуюшими рычагами и нагружающими устройствами.

На оси вращения рычага 32 пассивного (51) 5 G 01 М 17/04// G 01 N 3/22

2 захвата установлена звездочка 43. Конец рычага 32 связан с нагружакицим устройством 35 через втулку 33 с возможностью перемещения последней вдоль штока 34 устройства 35. На станине установлена звездочка 55, связанная цепью 57 со звездочкой 43, а на оси звездочки 55 закреплен третий рычаг

56, второй конец которого тягой 61 связан с кулачком 60, установленным в опорах 59. Соосно кулачку 60 установлен вал 62 с дисками 63, на которых при помощи тяг 64 подвешен груз

65. Испытуемый упругий элемент, например торсион, закрепляют в захватах и закручивают поворотом рычагов в противоположные стороны. При этом вес дополнительных рычага 32 и устройства 35 уравновешивается при повороте третьего рычага 56 и кулачка

60 грузом 65, что повышает точность измерения угла остаточной деФормации торсиона. 7 ил.

l 589 106

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания упругого элемента, и касается усовершенствования стенда по авт.св. СССР.У 1164577.

Цель изобретения — повьш|ение точности измерения угла остаточной деформации испытуемого упругого элемента путем исключения влияния веса 10 дополнительных рычага и нагружающего устройства.

На фиг. 1 изображен описываемый

: стенд; на фиг. 2 - то же, вид сверху на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на 1S фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2 на

Р фиг. 5 — кинематическая схема уравновешивания дополнительного рычага и его нагружающего устройства, на фиг.6 — вид по стрелке В на фиг.1; на фиг, 7 — зависимость приведенного к оси захватов момента от веса под,вижных частей захвата дополнительноIro рычага и внутренних сил трения в шарнирных соединениях дополнительно- 25

ro рычага и его нагружающего устрой ства в зависимости от угла поворота дополнительного рычага.

Стенд содержит станину 1, на которой установлен активный захват, 30 выполненный в виде сменной шлицевой втулки 2, жестко соединенной с пинолью 3, размещенной внутри попого вала 4. Последний установлен на опорах 5 и 6, закрепленных на станине

Полый вал 4 при помощи червячного сектора 7, червяка 8 и шарнира 9, установленных в корпусе, выполненном в виде рычага 10, кинематически связан с одним концом последнего, дру- 0 гой конец которого связан со штоком

11 нагружающего устройства, выполненного в виде гидроцилиндра 2. Внутри пиноли 3 установлен гидроцилиндр 13 со штоком 14, жестко связанным с опорой 5, и штоком 15. Червяк 8 при помощи цилиндрических зубчатых колес 16, 17 кинематически связан с маховиком 18. На станине 1 жестко закреплен кронштейн 19, на котором закреплена шкала 20, а на пиноли 3 жестко закреплена стрелка 21. На опоре 6 закреплена шкала 22, а на рычаге 10 — стрелка 23. На станине 1 закреплены конечные выключатели 24, 25, расположенные симметрично относительно рычага 10 и предназначенные для контроля положения последнего относительно с.танины 1, а также конечные выключатели 26, 27, расположенные симметрично относительно торцов шлицевой втулки 2 и предназначенные для контроля крайних положений вииноли 3. На станине 1 установлен также пассивнык захват, выполненнь|й в виде сменной шлицевой втулки 28, жестко соединенной с полым валом 29, который установлен на опорах 30, 31, закрепленных на станине 1.. Полый вал 29 жестко связан с одним концом дополнительного рычага 32, другой конец которого через установленную в нем втулку 33 связан со штоком 34 дополнительного нагружающего устройства, выполненного в виде гидроцилиндра 35. При этом шток 34 взаимодействует с втулкой 33 через бурт 36 и упорную шайбу 37, длина втулки 33 выбирается меньше длины расстояния между внутренними упорными поверхностями бурта 36 и шайбы 37, а шток 34 имеет возможность ограниченного перемещения относительно оси втулки 33. На последней зак-. реплены конечные выключатели 38, 39, предназначенные для контроля взаимного положения втулки 33, бурта 36 и шайбы 37. На станине 1 установлены конечные выключатели 40, 41, расположенные симметрично относительно рычага 32 и предназначенные для контроля положения последнего относительно станины 1. Внутри вала 29 установлен гидроцилиндр 42 выталкивателя. На валу 29 жестко закреплены звездочка

43 и кулачки 44-47 соответствующих конечных выключателей 48-51. Poñëåäние установлены на кронштейне 52, закрепленном на станине 1. При этом геометрическая форма кулачков 44"47 определяется величиной допустимых углов остаточной деформации испытуе" мого упругого элемента. Внутри станины 1 жестко закреплены опоры 53, 54, на которых установлена звездочка 55, жестко связанная с вторым дополнительным рычагом 56 и кинематически связанная цепной передачей 57 со звездочкой 43 ° Кроме того, на станине 1 закреплены опоры 58, 59, на которые установлен кулачок 60, кинематически связанный при помощи гибкой тяги 61 со свободным концом рычага 56. Соосно кулачку 60 установлен вал 62, на котором установлены диски 63. На последних при помощи гибких тяг 64 закреплен груз 65. На опоре ЗО закреплена шкала 66, а на рычаге 32

15891 стрелка 67. Между шлицевыми втулками

2,и 28 установлен защитный кожух 68 с размещенными в нем опорными призмами 69, 70 и крьппкой 71, установленной с возможностью взаимодействия с конечным выключателем 72, редназначенным для контроля закрытия крышки 71 в процессе испытания. Управление стендом осуществляется при помощи пульта (не показан).

Стенд работает следующим образом.

По команде с пульта управления рычаг 32 поворачивается в исходное положение, при котором взаимодействует 15 с выключателем 40, а рычаг 10 поворачивается в исходное положение, при котором поршень гидроцилиндра 1 2 перемещается в крайнее верхнее положение, и взаимодействует с выключателем 20

25, а пиноль 3 перемещается в крайнее положение, при .котором она вза имодействует с выключателем 27. Испытуемый упругий элемент, например правый торсион 73, устанавливается на призмы 69, 70, затем одна головка торсиона 73 вводится во втулку 28 и закрепляется в ней. После этого по команде с пульта управления включается гидроцилиндр 13, и пиноль 3 с 30 втулкой 2 подводится к торцу другой головки торсиона 73. При этом стрел-ка 21 подходит к шкале 22, после чего гидроцилиндр 13 отключается.

Предварительно определяют совпадение шлицев головки торсиона 73 и втулки 2. При необходимости по взаимному расположению стрелки 21 и шкалы 22 определяют направление смещения червячного сектора 7 относитель- 40 но рычага 10. При помощи маховика 18 через зубчатые колеса 16, 17 поворачивают червяк 8, сектор 7, полый вал 4 и втулку 2 до совпадения шлицев последней и соответствующего . 45 конца торсиона 73. После этого по команде с пульта управления включается гидроцилиндр 13, при помощи которого пиноль 3 перемещают в противоположное крайнее положение, при котором 50 она взаимодействует с выключателем

26, и происходит захват соответствующей головки торсиона 73. Затем закрывается и Фиксируется крьппка 71, при этом выключатель 72 замыкается, Даль- 55 нейший процесс испытания на стенде происходит в автоматическом режиме после подачи соответствующей команды с пульта управления.

06

Включается гидроцилиндр 12, при этом шток 11 втягивается и через шарнир 9, рычаг 10, сектор 7, полый вал

4 и втулку 2 закручивает торсион 73 на угол eC . При повороте рычага 10 в положение, противоположное исходному, последний взаимодействует с выключателем 24, в результате чего включается гидроцилиндр 35, „шток 34 которого при перемещении воздействует буртом 36 на втулку 33. При этом рычаг 32 через полый вал 29 и втулку

28 закручивает торскон 73 в противоположном направлении на угол P . .При повороте рычага 32 в положение, противоположное исходному, последний взаимодействует с выключателем 41.

При этом выключатель 38 взаимодействует с втулкой 33 в процессе поворота рычага 32. Таким образом, торсион 74 закручивается на угол, равный сумме (о + P) углов поворота рычагов 10 и 32, причем угол р выбирается из условия, что угол Р является углом повторного закручивания.

При закручивании торсиона 73 на суммарный угол он подвергается пластической деформации. После выдержки торсиона 73 в нагруженном состоянии в течение заданного периода времени гидроцилиндры 12 и 35 автоматически включаются на обратный код. При этом шток 11 гидроцилиндра 12 нри перемещении через шарнир 9 воздействует на рычаг 10, который при повороте через червяк 8, сектор 7, полый вал 4 и втулку 2 разгружает торсион 73. В результате при повороте рычага 10 по"ледний .взаимодействует с конечным выключателем 25. После этого происходит перемещение штока 34 гидроцилиндра 35. При этом скорость перемещения штока 34 предварительно выбирается такой„ чтобы рычаг 32 при повороте под действием упругих сил торсиона

73 своей втулкой 33 оставался поджатым к бурту 36 штока 34, выключатель

38 взаимодействовал с втулкой 33, а выключатель 39 оставался отключенным.

При повороте рычага 32 поворачиваются вал 29, звездочка 43 и кулачки 4447. Звездочка 43 через цепную передачу 57 поворачивает звездочку 55 и рычаг 56. Последний через гибкую тягу 61 воздействует на кулачок 60, на который через вал 62 воздействует груз 65. При этом передаточное число цепной передачи 57, Форма кулачка

1589106

60 выбираются из условия, что при повороте рычага 32 на угол Р,, при котором приведенный момент равен нулю, линия действия силы натяжения тяги 61 проходит через ось поворота рычага

56, а длина последнего, масса груза

65; диаметр дисков 63 и расположение оси поворота кулачка 60 — иэ условия обеспечения механизмом уравновешива" 10 ния момента сопротивления повороту рычага 32, равного приведенному моменту от веса подвижных частей рычага 32 и внутренних сил трения в шарнирных соединениях рычага 32 и гид15 роцилиндра 35 в зависимости от угла поворота рычага 32. После окончания поворота рычага 32 под действием упругих сил торсиона 73 рычаг 32 останавливается,не доходя до своего исходного положения из-эа наличия остаточной деформации торсиона 73, и в результате рычаг 32 не взаимодействует с выключателем 40. При этом шток 34 гидроцилиндра 35 продапжа- 25 ет перемещаться относительно втулки

33. Между последней и буртом 36 по" является зазор, при этом зазор остается также между втулкой 33 и шайбой

37. При этом втулка 33 вэаимодейст- 30 вует с выключателем 39„ в результате чего подается команда на отключе" ние гидроцилиндра 35, и шток 34 останавливается. Получив сигналы от выключателей 39 и 50, схема управления стендом определяет, находится ли рычаг 32 в зоне допустимого угла остаточной деформации после первого цикла нагружения. Если это условие соблюдается, то начинается цикл вторичного нагружения, причем с положения

10 H 32 тановились после разгружения торсиона 73. Если при отключении выключателя 39 кулачок 46 не вэаимодей". ствует с выключателем 50, то схема управления стендом выдает на пульт сигнал "Брак", и повторное нагружение торсиона 73 производиться не будет. При этом включается гидроцилиндр 1 3, пиноль 3 перемещается в исходное положение,при котором шток 15 входит во втулку 2 и выталкивает из нее головку торсиона 73. Затем открывают крьппку 71, включают гидроцилиндр 42 и выталкивают другую головку торсиона 73 иэ втулки 28. Пов" торное нагружение осуществляется поворотом одного рычага 32, в остальном стенд работает аналогично, а контроль годности торсиона 73 при повторном нагружении осуществляется по одновременному срабатыванию выключателей 39 и 51 . При испытании левого торсиона рычаг 32 в исходном положении взаимодействует с выключателем 41, а рычаг 10 - с выключателем

24. При этом шток 34 находится в положении, при котором гидроцилиндр

35 упирается в его верхнюю крышку, а зазор между шайбой 37 и втулкой 33 отсутствует. Для этой цели на рычаге

32 устанавливают винтовой упор 74, взаимодействующий с опорной площадкой 75 рычага 32. Контроль годности торсиона в этом случае осуществляется при одновременном срабатывании выключателей 38 и 49, а при повторном нагружении торсиона„ которое также осуществляется поворотом одного рычага 32 — при одновременном срабатывании выключателей 39 и 48, Таким образом, как при первичном, так и при повторном нагружении торсиона, при повороте дополнительного рычага под действием соответствукщего нагружающего устройства или под действием упругих сил торсиона при разгрузке последнего происходит урав" новешивание рычага и нагружающего устройства при помощи противовеса, кинематически связанного через кулачок и третий рычаг с дополнительным рычагом, что обеспечивает исключение влияния веса дополнительных рычага и нагружающего устройства на точность при измерении угла остаточной деформации торсиона.

Формула изобретения

Стенд для испытания упругого элемента по авт.св. Р 1164577, о т л и чающий с я тем, что, сцелью повьппения точности измерения угла остаточной деформации испытуемого уп" ругого элемента путем исключения влияния веса дополнительных рычага и нагружающего устройства, стенд снабжен размещенными на станине кулачком с противовесом на его оси и третьим рычагом, конец которого, расположенный на оси его вращения„ кинематически связан с захватом дополнительного рычага, а другой конец кинематически связан с кулачком.

1589106

l589106

153910б -4 пбФфЖулю р

1589l06

Составитель М.Матюшин

ТехРед П,Сердюкова КоРРектоР И.МУска

Редактор А. Маковская

Тираж 452

Подписное

Заказ 2533

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101