Стенд для испытания пружин сжатия
Патент 920424
Авторы
Стенд для испытания пружин сжатия
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.80 (21) 2943466/25-28 (51) М. Кл.
G 01 М 7/00
F 16 F 1/06 с присоединением заявки №вЂ”
Гееударстееннмй кемлтет
СССР (23) Приоритет—
Опубликовано-15.04.82. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 25.04.82 (53) УДК 620.178..5(088.8) ро делам нэебретеннй. н атнрмтий
Б. М. Найник и А. В. Баранов
1 й ;. „ е т
Центральный научно-исследовательский н клнструктор институт топливной аппаратуры автотрактбрнь. и стационарных двигателей (72) Авторы изобретен,ия (7! ) Заявитель (54) СТЕНД Д.ЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРУЖИН СЖАТИЯ
1
Изобретение относится к испытательному оборудованию, а именно к стендам, определяющим показатели надежности винтовых пружин скважин в условиях, приближенных к эксплуатационным.
Известен стенд для испытаний пружин, содержащий раму, приспособления для установки испытуемой пружины, передаточный, реверсивный и нагружающий механизмы и измерительный узел (1) .
Однако данный стенд обеспечивает лишь периодическое сжатие пружин вдоль их продольной оси с заданным усилием и определенной цикличностью.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стенд для испытания пружин сжатия, содержащий станину, размещенные на ней неподвижную и подвижную опоры с узлами для жесткого закрепления в них концов испытуемой пружины и механизм нагружения с приводом, связанный с подвижной опорой, (2).
Недостатком данного стенда является то, что испытания пружин на этом устройстве проводятся в условиях не соответствующих эксплуатационным (реальным), так как нагружение пружин может проводиться лишь в одном вертикальном направлении и с нагрузками, форсирование которых не обеспечивает достаточного для практики коэффициента ускорения испытаний.
Цель изобретения — приближение условий испытания к реальным. .Указанная цель достигается тем, что стенд для испытания пружин сжатия, содержащий неподвижную и подвижную опоры с узлами для жесткого закрепления в них концов испытуемой пружины и механизм нагружения с приводом, связанный с подвижной опорой, снабжен шарниром с тремя степенями свободы, соединяющим подвижную опору с механизмом нагружения, и приводами для качательного и углового переме15 щения подвижной опоры.
Кроме того, стенд снабжен кожухом, который предназначен для заполнения агрессивной средой в которой размещены опоры, и источником тока, а узлы для жесткого закрепления концов испытуемой пружины электрически изолированы от опор и соединены с источником тока.
На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг. 2 — конструкция шарнира; на фиг. 3 — привод качательных пере920424
Формула изобретения
55 мещений подвижной опоры, вид А на фиг. 1; на фиг. 4 — привод угловых перемещений подвижной опоры, вид Б на фиг. 1.
Стенд для испытания пружин сжатия содержит станину 1, в которых перемещается механизм нагружения в виде штока 2, имеющего направляющий паз 3. В направляющий паз входит палец 4, препятствующий проворачиванию штока 2. Шток 2 одним концом связан с кулачком 5, имеющим фигурный вырез-канавку 6. Кулачок 5 приводится во вращение двигателем 7. Кулачок 5 совместно с двигателем 7 является приводом механизма нагружения. Другой конец штока 2 имеет шаровую вогнутую поверхность, куда входит шаровая выпуклая поверхность шарнира 8, имеющего три степени свободы и связанного с валом 9, установленным в водиле 10, являющемся частью штока 2. Вал 9 связан через рычаг
11 с приводом качательных перемещений, расположенным на штоке 2 и состоящим из кулачка 12, пружины 13 и двигателя 14.
Шарнир 8 связан с подвижной опорой
15 осью 16 и шпилькой 17, располагающейся в .кольцевой выемке 18 шарнира 8.
Подвижная опора 15 имеет рычаг 19 с шаровым наконечником 20, входящим в паз направляющей втулки 21, связанной рычагом 22, имеющим опору 23 с приводом угловых перемещений, состоящим из кулачка 24, пружины 25 и двигателя 26.
Подвижная опора 15 через электроизолирующую прокладку 27 соединена с узлом
28 для жесткого закрепления концевого витка испытываемой пружины 29. Второй конец испытываемой пружины 29 закреплен в другом узле 30 для жесткого закрепления концевого витка, соединенном через электроизолирующую прокладку 31 с неподвижной опорой 32.
Узлы 28 и 30 для жесткого закрепления концевых витков соединены с источником
33 тока. Обе опоры 15 и 32 размешены в общем закрытом кожухе 34 (показан пунктиром), предназначенном для заполнения агрессивной средой.
Стенд рабогает следующим образом.
При вращении двигателя 7 кулачок 5 перемещает шток 2 вверх-вниз, обеспечивая сжатие и при необходимости частичное растяжение испытываемой пружины 29 по закону, задаваемому формой канавки 6 и с цикличностью, регулируемой частотой вращения двигателя 7. В это же время двигатель 14, врашая кулачок 12, через рычаг 11 покачивает шарнир 8 и связанную с ним опору 15 по заданному закону, обеспечиваемому частотой вращения двигателя 14 и формой кулачка 12. Опора 15 осуществляет скручиваюшие и раскручивающие перемещения торца пружины 29 под воздействием рычага 19, связанного с направляющей втулкой 21 и приводом угловых перемеще5
З0
35 ний. Амплитуда и частота угловых перемещений опоры 15 регулируется профилем кулачка 24 и числом оборотов двигателя 26.
Обе опоры 15 и 32, а также испытываемая пружина 29 находятся в кожухе 34 с агрессивной средой, а пружина 29 нагревается пропусканием электрического тока от источника 33. При этом прохождение тока по пружине 29 способствует электроэррозии материала пружины.
Предлагаемый стенд позволяет осуществить на испытываемую пружину все воздействия, имеющие место в реальной эксплуатации, нацример, клапанных пружин двигателей внутреннего сгорания. Механизм нагружения обеспечивает сжагие и необходимое растяжение пружины. Привод качательных перемещений имитирует скашивание торцов пружины в процессе ее сжатия-растяжения, возникающих в результате износов направляюших, и появления люфтов в местах заделки опоры. Привод угловых перемещений обеспечивает скручивание-раскручивание пружины, которое имеет место в эксплуатации вследствие потери подвижности концевых витков пружины относительно опор. Скашивание и закручивание торцов дает возможность форсировать процесс потери работоспособности пружин. Электрический ток, проходящий через пружину, обеспечивает ее нагрев и, как следствие, изменение механических свойств материала пружины. Агрессивная среда воздействует на материал пружины, вызывая местное коррозийное разрушение.
Подбор всех факторов воздействия в необходимых пропорциях обеспечивает исследования поведения пружин в условиях, соответствующих различным режимам эксплуатации, и позволяет оценить влияние форсирования нагружающих факторов. Это значительно ускоряет процесс испытаний, позволяет прогнозировать поведение пружин в различных условиях, разрабатывать рекомендации по улучшению надежности пружин.
1. Стенд для испытания пружин сжатия, содержащий стани1ну, размешенные на ней неподвижную и подвижную опоры с. узлами для жесткого закрепления в них концов испытуемой пружины и механизм нагружения с приводом, связанный с подвижной опорой, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным, он снабжен шарниром с тремя степенями свободы, соединяющим подвижную опору с механизмом нагружения, и приводами для качательного и углового перемещения подвижной опоры.
2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен кожухом, который предназна920424 чен для заполнения агрессивной средой в которой размещены опоры, и источником тока, а узлы для жесткого закрепления концов испытуемой пружины электрически изолированы от опор и соединены с источником тока. 5
27
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ № 2054631, кл. G 01 N 3/32, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР № 647558, кл. G 01 L 1/04,1977 (прототип).
920424
Аа/ Я
17 фи1 2
9 мГ. иг.
Составитель А. Машкин
Редактор Н. Воловик Техред А. Бойкас Корректор А. Ференц
Заказ 2320/41 Тираж 883 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета . СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4