Стенд для градуировки и определения жесткости ротационных динамометров и тензометрических валов

Стенд для градуировки и определения жесткости ротационных динамометров и тензометрических валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.О П И С А Н И Е (и)932322

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 23.10.80 (21) 3222402/18-10 (51)Я Кд

G 01 L 25/00 с присоединением заявки.%

Гооудоротееиный комитет

СССР по делом изобретений и открытий (20) Приоритет

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень у@20

3ата опубликования описания 30 .05. 82 (53) УД3 531. .781(088.8) (72) Авторы изобретения

В.А. Дьяченко, Л.В. Лаврентьев, К,Т. Беляк, А.Д.Ефимов и В.Ф..Куземчик

1 т а

Западная государственная зональная машино4=й тательйай станция 4 (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЖЕСТКОСТИ РОТАЦИОННЫХ ДИНАИОИЕТРОВ

И ТЕНЗОИЕТРИЧЕСКИХ ВАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при градуировке ротационных динамометров и тензометрических валов.

Известны устройства для градуировки ротационных динамометров и тензометрических валов, содержащие зажим для вала и механизм нагружения, выполненный в виде рычага с грузом Г1)

Недостатком этого устройства является низкая точность градуировки иэза искажения истинного значения нагрузки при деформации кручения упругих элементов градуируемых приборов вследствие изменения проекции длины

15 плеча приложения нагрузки при нагружении.

Наиболее бли эким к предла гаемому является устройство для градуировки ротационных динамометров и тензомет20 рических валов, содержащее вал закручивания, жестко связанный с ним нагруэочный рычаг, связанный с механизмом нагружения и механизмом закручивания (2).

Недостатком этого устройства является изменение крутящего момента в процессе скручивания упругого элемента градуируемого прибора, что требует дополнительных средств для приведения рычага в первоначальное положение, что,в свою очередь, снижает точность градуировки.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение конструкции.

Укаэанная цель достигается тем, что в стенде механизмы нагружения и закручивания выполнены в виде подвижно установленного на валу закручивания цилиндра, полость которого с помощью крышек разделена на две симметрично расположенные относительно вала закручивания камеры, в каждой из которых размещено по два поршня, образующих с крышками рабочие полости и связанных между собой кулисой, установленной в полости поршня с

932322 возможностью осевого перемещения и связанной с одним плечом двуплечего нагрузочного рычага, при этом кулиса снабжена указателем ее перемещения относительно цилиндрэ . 5

На фиг. l дана конструктивная схема стенда, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиr. 3 - разрез

А-А на фиг. 1.

Стенд представляет собой устройст- le во, содержащее цилиндр l нагружения с нагружающими поршнями 2-5 и крышками 6-9, жестко связанными с цилиндром I и образующими с соответствующими поршнями полости I !Ч. Цилиндр нагружения подвижно (через шарикоподшипники) сидит на валу 10 закручивания, расположенном в шарикоподшипниках опор Ill и 12. Опора 12 выполняет также роль станины, по которой перемещается (вдоль оси вала закручивания) и фиксируется подвижная опора 13. Для жесткого соединения упругого элемента градуируемого прибора с валом 10 закручивания предусмотрена муфта 14, жестко связанная с валом закручивания, Нагрузочный рычаг 15 через кулисы 16 и I7 соосно и подвижно сопряжен с цилиндром 1 нагружения. Нагрузо гный рычаг I5 сопрязо гается с кулисой 16 (17) через шарикоподшипники Iв (19), а кулисы 16 и l7 с цилиндром l нагружения — через шарикоподшипники 20, сидящие на осях 21, жестко прикрепленных к цилиндру

Связующие блоки 22 соединяют кулисы

16 и 17 с нагружающими поршнями 2-5, причем связь между кулисами и поршнями жесткая лишь в направлении продольной оси цилиндра l . К телу кули40 сы, например 16, жестко прикреплен указатель 23, фиксирующий непосредст венно перемещение кулисы в направлении продольной оси цилиндра 1. Визуальный отсчет перемещени производится по шкале линейки 24, йрикрепленной к цилиндру 1. Симметричное расположение вала 10 закручивания относительно корпуса цилиндра 1 нагружения необходимо для исключения влияния масс дета. лей стенда на величину крутящего мо: мента, прикладываемого к нагрузочному рычагу I5, причем эта симметричность поддерживается в процессе работы стенда, т.е. в процессе закручивания вала 10. 55

Стенд работает следующим образом. Проверяемый прибор устанавливает.-.я на стенде так, что один конец упругого элемента жестко фиксируется в подвижной опоре 13, другой жестко соединяется с муфтой 1 4. В полость цилиндра 1 нагружения подается под заданным давлением (поддерживаемым автоматически и с заданной точностью регулятором давления) рабочее тело, например воздух. Нагружающий поршень

2 воздействует через связующий блок

22 на кулису 16, которая перемещается вниз (в направлении. вала 10 закручивания). Поскольку кулиса 16 контактирует с нагрузочным рычагом 15 (через шарикоподшипник 18) плоскостью, наклоненной на малый угол g (напри4 мер, tg = ), то при перемещении кулисы 16 к валу 10 закручивания нагрузочный рычаг 15 проворачивается по часовой стрелке нв соответствующий угол. Так, при перемещении S кулисы

16 вниз на 10 мм„ перемещение ф оси шарикоподшипника 18 (no часовой стрелке) в горизонтальном направлении составит, S йули = 0,1 мм т.е. рычаг

15 поворачивается на угол g =arcsing/g

Р— длина рычага. Перемещение S визуально фиксируется rio шкале линейки

24. Так что ошибка в оценке перемещения на 1 мм приводит к ошибке в оценке поворота вала 10 закручивания на

° L = arcs об+- . Таким образом, мозно визуально (через перемещение S) фиксировать малые значения поворота вала закручивания (а, следовательно,. и упругого элемента поверяемого прибора), причем с большой точностью.

Поскольку при таких малых величинах

$ невозможна передача движения от рычага 15 к кулисе 17, то кулиса 16 приходит в движение лишь после того, как кулиса 17 переместится вверх (к валу 10 закручивания) на такое же расстояние, что достигается подводом сжатого воздуха в полость IV. Давление в полости IV увеличивают до значения, при котором начинает перемещаться кулиса 16. Далее это давление следует поддерживать регулятором.

Следует отметить, что перемещение кулисы,17 в вертикальном направлении (в сторону вала 10 закручивания) не приводит к заменению крутящего момента, создаваемого кулисой l6, поскольку невозможна передача движения от рычага 15 к кулисе 16 (равно как и от рычага 15 к кули се 17) . Если даже давление воздуха в полости несколько ! больше давления, требуемого для перемещения кулисы 17. то дополнительно932322 го крутящего момента не создается, а дополнительное усилие передается от кулисы 17 к рычагу 15 и от него к кулисе 16, что не приводит последнюю в движение, а лишь незначительно уве- 5 личивает радиальное давление в шарикоподшипниках рычага и кулисы 16.

Именно в силу того, что невозможна передача движения от рычага к кулисе, перемещение кулис 16 (с поршнями) 1Е и 17 (также с поршнями) навстречу друг другу строго синхронное, чем и сохраняется симметричность их положения относительно оси вала 10 закручивания в любой момент поворота вала. Поэтому скручивание рычага 15 под действием веса кулисы 16 и поршней 2 и 3 все время скручиванием (с такой же силой) рычага 15 весом кулисы 17 и поршней 4 и 5 в обратную сторону. Так 20 как цилиндр 1 нагружения имеет возможность вращаться вокруг оси вала 10 закручивания, то при повороте нагрузочного рычага 15 на определенный угол на такой же угол поворачивается в ту 25 же сторону корпус цилиндра 1, так что угол между наклонной плоскостью кулисы и осью рычага неизменен в любой момент поворота вала 10 закручивания.

Постоянная симметричность (относительно оси вала закручивания) корпуса цилиндра 1 и движущихся в нем деталей, взаимная компенсация скручивания рычага 15 под действием масс кулисы 16 с поршнями 2 и 3 и кулисы

17 с поршнями 4 и 5, а также неизменность угла между наклонной плоскостью кулисы и рычага 15 в любой момент поворота вала 10 закручивания обеспечивают в процессе закручивания постоянство силы, воздействующей на нагрузочный рычаг 15 со стороны кулисы 16, т.е. постоянство нагружающего момента, прикладываемого к рычагу. Закручивание вала 10 в обратную стоРонУ 45 производится подводом воздуха под заданным давлением в полость I11 (вместо полости 1), а в полость II подводится давление, подводимое ранее в полость IV (таким же образом), что также обеспечивает постоянство нагру>хающего момента, прикладываемого к нагрузочному рычагу 15.

Использование предлагаемого стенда позволяет совместить функции- нескольких механизмов известного стенда в одном, что упрощает конструкцию. Механизм нагружения в данном стенде сам непосредственно обеспечивает визуальное фиксирование малых значений . ,поворота вала закручивания (а, следовательно, и упругого элемента поверяемого прибора), причем с большой точностью, им же обеспечивается постоянство крутящего момента в процессе закручивания упругого тела ротационного динамометра или тензометрического вала. Эти возможности стенда обеспечивают также определение истинной жесткости поверяемых приборов.

Формула изобретения

Стенд дпя градуировки и определения жесткости ротационных динамометров и тензометрических валов, содер"

>хащий вал закручивания, жестко связанный с механизмом нагружения, и механизм закручивания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в нем механизмы нагружения и закручивания выполнены в виде подвижно установлен ого на валу закручивания цилиндра, полость которого с помощью крышек разделена на две симметрично расположенные относительно вала закручивания камеры, в каждой иэ которых размещено по два поршня, образующих с крышками рабочие полости и связан ные между собой кулисой, установленной в полости поршня с воэможностью осевого перемещения и связанной с одним плечом двуплечего нагрузочного рычага, при этом кулиса снабжена указателем ее перемещения относительно цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы для испытаний и исследований сельскохозяйственных машин.

Каталог. ОНТИ, N., 1961, с. 116-118.

2. Высоцкий A.А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин.

"Машиностроение". M. 1966, с. 251253 (прототип).

93>322

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3764/60

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Герасимова

Редактор Ю. Середа Техред E. Харитончик Корректор В. Синицкая