СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЗУБЧАТЫХ РЕМНЕЙ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ Российский патент 2004 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для испытаний на циклическую прочность приводных зубчатых ремней.

Известен стенд для испытания передач с гибкой связью, содержащий станину, размещенные на ней привод, две параллельные одна другой направляющие для установки ведомого и натяжного шкивов, плиту и расположенное на ней нагружающее устройство, связываемое с ведомым шкивом, дополнительную направляющую натяжного шкива, установленную перпендикулярно основной его направляющей и в одной плоскости с ней, а основная направляющая натяжного шкива и плита установлены с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к плоскости расположения направляющей ведомого шкива, относительно оси, лежащей в плоскости последней и перпендикулярной к ней. Стенд снабжен дополнительным нагружающим устройством, кинематически связанным с натяжным шкивом, нагружающее устройство снабжено задатчиком режимов нагружения (см. а.с. СССР №691716, опубл. 15.10.79).

Недостатком известного стенда является сложность конструкции за счет дополнительного натяжного шкива для создания начального нагружения, дополнительного нагружающего устройства. Стенд не имитирует реальные условия эксплуатации из-за наличия дополнительного нагружающего устройства, тем самым снижается достоверность испытаний. Кроме того, испытаниям подвергается весь ремень в целом, что повышает длительность процесса испытаний и затраты на проведение испытаний.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является стенд для измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев, содержащий станину, возбудитель циклической нагрузки, состоящий из рычага с роликом, который взаимодействует с эксцентриком, нагружающего и силоизмерительного устройств. На станине размещена поворотная плита со средствами крепления на ней одного из натяжных зубчатых шкивов и нагружающего устройства, другой натяжной шкив соединен с возбудителем циклической нагрузки и датчиком перемещений. Поворотная плита установлена с возможностью поворота и угловой фиксации относительно ее вертикальной оси. В станине выполнены направляющие, в которых установлен кронштейн с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси поворотной плиты (см. а.с. СССР №1692698, опубл. 15.11.91). Данный стенд принят в качестве прототипа.

Недостатком известного стенда, принятого за прототип, является раздельное проведение испытаний на циклическую прочность для определения жесткости отдельного элемента (зуба) зубчато-ременного зацепления и каркаса зубчатого ремня в целом. Таким образом, известный стенд не имитирует реальные условия эксплуатации в целом, не позволяет оценить влияние совместного действия силовых факторов, действующих на зуб и на каркас ремня, тем самым снижается достоверность испытаний, повышается длительность процесса испытаний и соответственно затраты на проведение испытаний.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением - возбудитель циклической нагрузки, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик перемещений.

Задача изобретения - повышение достоверности результатов испытаний за счет приближения их к реальным условиям эксплуатации и ускорение процесса испытаний.

Поставленная задача решается за счет того, что известный стенд, включающий возбудитель циклической нагрузки, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик перемещений, снабжен штоком, совершающим возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунным механизмом, приводным шкивом с зажимом для зубчатого ремня, при этом приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки, нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений.

Отличительными признаками предлагаемого стенда от прототипа являются шток, совершающий возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунный механизм, приводной шкив с зажимом для зубчатого ремня. При этом приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки, нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений. Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют повысить достоверность результатов испытаний за счет приближения их к реальным условиям эксплуатации и ускорить процесс испытаний.

На фиг.1 схематично изображен стенд для испытаний зубчатых ремней на циклическую прочность.

На фиг.2 - разрез А-А.

Стенд состоит из возбудителя 1 циклической нагрузки, штока 2, совершающего возвратно-поступательные движения в направляющих 3, кривошипно-шатунного механизма 4, приводного шкива 5, натяжного шкива 6, зажимов 7 для зубчатого ремня, рычага 8, нагружающего устройства 9, датчика 10 перемещений. Приводной шкив 5 неподвижно закреплен на валу 11, на противоположном конце которого закреплен кривошип механизма 4. Натяжной шкив 6 с рычагом 8 свободно сидит на оси 12, жестко закрепленной в корпусе 13.

Устройство работает следующим образом.

Участок зубчатого ремня закрепляется на приводном шкиве 5 и натяжном шкиве 6 с помощью зажимов 7. Затем с помощью нагружающего устройства 9 через рычаг 8 и ось 12, закрепленную в корпусе 13 на натяжном шкиве 6, задается величина начальной нагрузки на зубчатый ремень.

Величина этой нагрузки контролируется датчиком 10 перемещений. Приводному шкиву 5 через кривошипно-шатунный механизм 4 и шток 2, совершающий возвратно-поступательное движение в направляющих 3, сообщается движение от возбудителя 1 циклической нагрузки, имитирующее реальное зацепление зубчато-ременной передачи. Происходит процесс испытания зубчатых ремней. Момент разрушения фиксируется датчиком 10 перемещений.

Предлагаемый стенд позволяет сымитировать реальные условия эксплуатации, а именно заход зуба ремня в зацепление, и значительно снизить базу испытаний за счет использования только части реального зубчатого ремня, не подвергая испытаниям ремень в целом, что значительно повышает достоверность результатов испытаний и ускоряет процесс испытаний, а также уменьшает затраты на проведение испытаний. Предлагаемый стенд прост в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, применение стенда позволяет отказаться от постоянного присутствия персонала, повышает надежность регистрации момента разрушения.

Изобретение относится к испытательной технике. Стенд для испытания зубчатых ремней на циклическую прочность состоит из возбудителя циклической нагрузки, натяжного шкива, нагружающего устройства и датчика перемещений. Стенд снабжен штоком, совершающим возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунным механизмом, приводным шкивом с зажимом для зубчатого ремня. Приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки. Нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений. Технический результат: повышение достоверности результатов и ускорение процесса испытаний. 2 ил.

Стенд для испытаний зубчатых ремней на циклическую прочность, включающий возбудитель циклической нагрузки, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик перемещений, отличающийся тем, что он снабжен штоком, совершающим возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунным механизмом, приводным шкивом с зажимом для зубчатого ремня, при этом приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки, нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений.