Стенд для испытания резино-металлического шарнира

Стенд для испытания резино-металлического шарнира

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советскка

Социаикстнческик

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) заявлено 270976 (21) 2412959/25-27 (51) М. Кл.

G 01 М 13/00

G 01 N 3/32 с присоединением заявки Рй (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 62-762 (088.8) Опубликовано 1504.79. бюллетень,% 14

Дата опу ликования описания 1504.79 (72) Авторы изобретения

A.È.ÊóýüMåHêî и Г.М.Ярославцев (71) Заявитель (54 ) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕЗИНО-МЕТАЛЛИЧЕСК(Г0

ШАРНИРА

Изобретение относится к области механических испытаний изделий, в частности к испытаниям резино-металлических шарниров гусениц, и может найти применение на заводах реэино-технических изделий, заводах транспортного машиностроения и т.д.

Известно устройство для получения энакопеременной нагрузки при испытаниях на продолжительность, в частности, резиновых изделий.

Устройство содержит приводной вал и связанный с ним элемент для установки испытываемого изделия.

С укаэанным валом связан качающий- 15 ся диск (маховик) ° С приводным валом также через муфту (карданный шарнир) связан второй вал, установленный под углом к приьодному валу.

На свободном конце второго вала закреплен второй качающийся диск (11 .

При работе устройства эа счет неравномерности передачи муфтой (карданным шарниром) угловой скорос» ти диск (маховик) на втором валу @ вращается также с неравномерной угловой скоростью и эа счет сил инерции подвергает испытываемое иэделие воздействию энакопеременной нагрузки.

ЭО

Недостатком известного устройства является невозможность получения каких-либо физических параметров испытываемых иэделий. Устройство.обеспечивает испытание изделий только на циклическую усталость.

Кроме того, устройство не содержит какого-либо средства для замера угла закручиванйя изделия, так что результаты испытаний на циклическую усталость невозможно сопоставить с углом закручивания.

Известен также стенд для испытания резино-металлического шарнира, содержащий механизмы нагружения закручиванием и радиальным усилием, элемент для установки испытываемого шарнира, соединяющий оба механизма нагружения, и измерительное устройство, включающее тенэодатчики. Механизм нагружения закручиванием выполнен в.виде сменного кулачка и кривошипно-шатунного механизма, а механизм нагружения радиальным усилиемв виде рамы с пружинным и. винтовым устройствами (2).

Этот стенд наиболее близок к предлагаемому изобретению r,о технической сущности и достигаемому результату.

8 6573

Однако для определения искомых характеристик (динамического гистерезиса) необходимы тензоусилитель и шлейфовый или электронный осциллограф. Получение искомых данных связано с фотографированием петли гистерезиса на экране электронного 5 осциллографа или записью ее на фотобумагу с помощью шлейфового осциллографа, обработкой фотоматериалов и планиметрированием полученной петли гистерезиса. 30

Недостатком такого стенда является сложность механизма нагружения и измерительной системы, а также значительная трудоемкость, связанная с обработкой полученных данных.

Целью изобретения является упрощение конструкции и обеспечение воэможности визуального контроля замеряемых параметров.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом стенде измерительное устройство выполнено в виде системы мотор- весы, связанной с механизмом нагружения закручиванием,. механизм нагружения радиальным усилием выполнен в виде пружинного динамометра, и оба механизма н агружени я св яз аны к ардан ным шарниром, при этом элемент для устайовки испытываемого шарнира размещен на 30 оси крестовины карданного шарнира, а пружинный динамометр - внутри его вилки, которая выполнена полой.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого стенда; на фиг. 2 — полая вилка карданного шарнира с пружинным динамометром, продольный разрез.

Стенд содержит мотор-весы,- включающий стенд-электродвигатель 1 с регулируемыми оборотами. Статор электродвигателя установлен на подшипниках 2. Выходной вал электродвигателя связан через муфту 3 с маховиком 4. Другой конец вала электродвигателя связан с тахометром и счет- 45 чиком 5 оборотов.

Корпус электродвигателя оборудован противовесом б с демпфером 7, стрелкой 8 со шкалой 9. Маховик 4 механизма напряжения закручиванием 50 жестко закреплен на валу 10 с внутренними шпицами, установленными на основании устройства с помощью подшипников ll. С валом 10, при помощи шлицев соединен вал ведущей вилки

12 карданного шарнира. Крестовина карданного шарнира состоит из осей

13 и 14. Внутри пустотелой оси 14 установлен испытываемый шарнир, связанный внутренней обоймой 15 (фиг.2) 60 с шестигранным пальцем 16, закрепленныМ с помощью болтов 17, 18 с ведомой вилкой 19. Внутри пустотелой вилки 19 установлена нажимная вилка 20, взаимодействующая с осью 14 крестовины при помощи подшипников 21.

02 4

Вал ведомой вилки 19 установлен на поворотной плите 22 с помощью подшипников 23, Поворотная плита 22 оборудована шкалой 24 с указателем

25. Соосно с карданным шарниром на основании 26 закреплен стержень

27, вокруг которого может поворачиваться поворотная плита 22. Фиксация поворотной плиты 22 на основании

26 производится с помощью болтов 28.

Нажимная вилка 20 прижата к подшипникам 21 пружинным динамометром, содержащим. пружину 29, сжимаемую пустотелым болтом 30. Внутри пружины и болта 30 проходит стержень со шкалой 31. Внутри пустотелой оси

14 имеются шпицы, с помощью которых она взаимодействует с технологической втулкой 32, оборудованной наружными шлицами, являющейся .элементом для установки испытываемой детали.

Резиновый блок 33 испытываемого шарнира связан с внутренней поверхностью технологической втулки 32 путем эапрессовки. Для исключения осевого перемещения испытываемого шарнира по шестигранному пальцу 16 с обеих сторон шарнира установлены шайбы 34.

Для проведения испытания резинометаллический шарнир запрессовывается в технологическую втулку У2, а последняя устанавливается по шлицам в пустотелую ось 14 крестовины.

В шестигранные отверстия в ведо-. мой вилке 19 и шестигранное отверстие во внутренней обойме 15 резинометаллического шарнира вставляется шестигранный палец 16 и закрепляется болтами 17, 18.

Снятие испытываемого шарнира производится в обратном порядке.

Шлицевое соединение вала 10 и вала ведущей вилки 12 позволяет перемещать шарнир в осевом направлении и выводить его из ведомой вилки 19.

Стенд работает следующим образом.

Из поступившей партии резинометаллических шарниров отбирают несколько штук для испытаний . Отобранные шарниры запрессовывают в технологические втулки 32. Один из шарниров в сборе с технологической втулкой устанавливают, как было описано ранее. Ослабляют болты 28 и разворачивают поворотную плиту 22 так, чтобы валы ведущей и ведомой вилок были расположены соосно.Включают электродвигатель 1 и по шкале

9 отмечают величину крутящего момента при выбранных оборотах двигателя.

Крутящий момент двигателя в этом случае невелик, так как при этом преодолевается только трение в подшипниках устройства.

При необходимости создать на испытываемый шарнир радиальную нагрузку с помощью болта 30 сЖимают

657302 протарированную заранее пружину

29 и по шкале 31 устанавливак>т необходимое усилие. После этого поворотную плиту 22 поворачивают на требуемый угол. При несоосной установке валоь ведущей 12 и ведомой 19 вилок оси крестовины начинают пово- 5 рачиваться в одну и другую стороны относительно своих вилок.

Резино-металлический шарнир, установленный в пустотелой оси 14 крес- р товины, при этом подвергается циклическому нагружению на закручивание.

При закручивании резино-металлический шарнир, создавая нагрузку на электродвигатель, запасает упругую энергию, а при раскручивании ее отдает.

Если бы отдача запасенной энергии была полной, то крутящий момент двигателя 1 по-прежнему расходовался бы только на трение в подшипниках. Но, вследствие потерь, обусловленных гистерезисными свойствами резины шарнира, при данных условиях нагружения отдача энергии при цикле раскрутки шарнира будет меньше, чем была затрачена на закрутку шарнира. указанные гистерезисные потери вызовут увеличение крутящего момента электродвигателя, что немедленно будет показано стрелкой 8 по шкале 9.

Возникающая при этом некоторая пуль= 30 сация момента сглаживается демпфером 7 и маховиком 4.

Таким образом, динамические гис- . терезисные потери резино-металлического шарнира определяются непосредственно rio шкале.

Изменяя обороты двигателя 1, угол поворота плиты 22 и величину радиальной нагрузки (с помощью болта 30) изменяют условия нагружения шарнира и немедленно получают искомый результат (по шкале 9) .

Преимуществами предлагаемого стенда является простой и надежный механизм нагружения, обеспечивающий регулирование угла закручивания испытываемого шарнира. Вследствие того что механизм нагружения не содержит колебательных инерционных масс, присущих, например, кривошипношатунным механизмам, это позволяет в качестве измерительной системы применить простую и надежную измерительную систему — мотор-весы.

Гистерезисные динамические потери испытываемого шарнира определяются непосредственно по величине крутящего момента приводного двигателя без какой-либо дополнителЬной обработки и использования какой-либо дополнительной аппаратуры.

Это упрощает процесс испытаний и сокращает время на их проведение.

Стенд позволяет проводить испытания реэино-металлических шарниров на циклическую усталость, обеспечивая при этом непрерывную информацию о гистерезисных потерях шарнира.

Формула изобретения

Стенд для испытания резино-металлического шарнира, содержащий механизмы нагружения закручиванием и радиальным усилием, элемент для установки испытываемого шарнира и измерительное устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения воэможности визуального контроля замеряемых параметров, измерительное устройство выполнено в виде системы;мотор-весы, связанной с механизмом нагружения закручиванием, механизм . нагружения радиальным усилием выполнен в виде пружинного динамометра, и оба механизма нагружения связаны карданным шарниром, при этом элемент для установки испытываемого, шарнира размещен на оси крестовины карданного шарнира, а пружинныйдинамометр — внутри его вилки, которая выполнена полой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка ФРГ

Р 2331054, кл, G01 и 3/32, нац. 42 к 34/04, 1974.

2. Авторское свидетельство

Р 155024, кл. 6 01 H 3/32, 1961.

657302

Составитель И. Антипова

Техред З ° Фант а Кощектор М. Ряшко

Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035с Москва Ж-35 Рараская наб.а д.4 5

Редактор Л Василькова

Заказ 1782/41

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4