СТЕНД УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ШАРОВЫХ ОПОР НА ОТКАЗ ОТ УДАРНОЙ НАГРУЗКИ И МАТЕРИАЛА ШАРОВЫХ ОПОР УДАРНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ Российский патент 2009 года по МПК G01M17/06 G01N3/34 

Стенд ускоренных испытаний шаровых опор на отказ от ударной нагрузки и материала шаровых опор ударным воздействием относится к машиностроению, в частности к механическим стендам для испытания узлов автомобилей, и может быть использован при испытании шаровых опор подвески легковых автомобилей и материала вкладышей шаровых опор.

Известен стенд [1] для испытания шарниров рулевых тяг, содержащий станину, мотор-редуктор с двумя выходными валами, соединительные рычаги, механизм нагружения испытуемых шарниров.

Недостаток заключается в том, что данный стенд не позволяет расширить диапазон динамических нагружений и имитировать нагрузки, характерные для реальных условий эксплуатации шаровой опоры подвески транспортного средства. В отличие от шарнира рулевой тяги шаровая опора является несущим узлом подвески, на который передается полезная масса автомобиля с учетом динамического действия нагрузки.

Известна установка [2] для ударных испытаний материалов, содержащая сбрасываемый груз, вертикально установленные направляющие для груза, ступенчатые барабаны, механизм передачи движения, два захвата для образца и электропривод для поднятия груза. Данная установка позволяет расширить технические возможности за счет испытания с регулируемой скоростью перемещения исследуемого образца в направлении удара.

Недостатки заключаются в том, что на данном стенде не предусмотрен механизм изменения нагрузки, влияющей на материал, а также в том, что для проведения второго и последующих ударов значительное время затрачивается на возвращение установки в первоначальное состояние.

Известен стенд ускоренных испытаний [3], содержащий раму, закрепленные на ней электродвигатель, соединенный через передачу с червячным редуктором. Данный стенд обеспечивает усиление воздействия различного профиля почвенно-дорожных фонов на ускорение предельного состояния машин и их износ, и выбран в качестве ближайшего аналога.

Недостаток заключается в том, что на данном стенде для передачи динамических нагружений используются эксцентрики, в большей степени имитирующие неровности почвы, чем реальные нагрузки, вызываемые неровностями дорожного покрытия.

Стенд ускоренных испытаний шаровых опор на отказ от ударной нагрузки и материала шаровых опор ударным воздействием содержит раму, закрепленный на ней электродвигатель, соединенный через передачу с червячным редуктором. Червячный редуктор обеспечивает передачу вращающего момента на упругую муфту и маховик с роликом, который обеспечивает нагрузку коромысла при преодолении силы сжатия пружины механизма нагружения, обеспечивающего изменение диапазона величин силы нагружения пружины посредством механизма предварительного сжатия пружины. Изменение частоты приложения динамических нагрузок обеспечивается за счет изменения количества роликов на маховике. Также может быть обеспечено изменение величины амплитуды колебаний коромысла. Передача между электродвигателем и червячным редуктором может быть цепной.

Введение новых элементов и связей между ними обеспечивает выполнение испытаний материала и шаровых опор подвески легковых автомобилей на разных режимах ударного воздействия.

На фиг.1 изображен вид сбоку.

На фиг.2 изображен вид сверху.

Стенд ускоренных испытаний шаровых опор на отказ от ударной нагрузки и материала шаровых опор ударным воздействием содержит следующие элементы:

1 - рама;

2 - электродвигатель;

3 - цепная передача;

4 - червячный редуктор;

5 - вал маховика;

6 - упругая муфта;

7 - маховик;

8 - ролик;

9 - коромысло;

10 - вал коромысла;

11 - боек;

12 - пружина;

13 - механизм предварительного сжатия пружины;

14 - наковальня;

15 - шаровая опора;

16 - подставка;

17 - упор.

На стенде ускоренных испытаний шаровых опор на отказ от ударной нагрузки и материала шаровых опор ударным воздействием, изображенном на фиг.1-2, к раме 1 прикреплены, соединенные между собой: электродвигатель 2 и червячный редуктор 4 через цепную передачу 3, вал 5 маховика, маховик 7 с закрепленным на нем роликом 8.

С другой стороны рамы 1 на стойке устанавливается упор 17, к которому крепится подставка 16 с материалом или шаровой опорой 15, соединенной с наковальней 14, на которую воздействует боек 11, закрепленный в коромысле 9, качающемся на валу 10.

В средней части рамы 1 расположен механизм 13 предварительного сжатия пружины 12.

Работает стенд ускоренных испытаний шаровых опор на отказ от ударной нагрузки и материала шаровых опор ударным воздействием следующим образом.

С пульта управления включается электродвигатель 2, передающий вращающий момент через цепную передачу 3 последовательно на редуктор 4, упругую муфту 6, вал 5 маховика с роликом 8, который передает нагрузку на коромысло 9, качающееся на валу 10 и воздействующее на шаровую опору 15 через наковальню 14 посредством бойка 11, преодолевая силу сжатия пружины 12. Величина усилия, нагружающего материал или шаровую опору, регулируется изменением величины предварительного сжатия пружины 12 механизмом 13. Частота создаваемого усилия регулируется изменением числа роликов 8 на маховике 7.

Подставка 16 крепится на упоре 17, который устанавливается, с возможностью перемещения, на стойку рамы 1. Предусмотрена возможность установки не только наковальни с шаровой опорой, но и наковальни с образцом материала вкладыша шаровой опоры.

Работа стенда обеспечивает имитацию эксплуатационных условий работы шаровых опор. В частности, воспроизводимые нагрузки, создаваемые коромыслом, аналогичны нагрузкам, вызываемым неровностями дорожного покрытия.

Предлагаемый стенд позволяет:

- создавать нагрузки на материал или шаровые опоры, аналогичные реальным нагрузкам, вызываемым неровностями дорожного покрытия;

- менять величину амплитуды колебаний коромысла за счет изменения радиуса расположения ролика на маховике;

- менять диапазон величин силы нагружения с помощью механизма предварительного сжатия пружины;

- менять частоту приложения динамических нагрузок, отражающих реальную работу шаровой опоры подвески легкового автомобиля за счет изменения количества роликов на маховике.

Источники информации

1. A.c. SU 1182315 A, G01M 17/06.

2. A.c. SU 1276952 A1, G01N 3/30.

3. Патент RU 2019806 C1, G01M 17/00.

Изобретение относится к средствам испытаний элементов путем приложения повторяющихся усилий механическим способом. Стенд испытаний ударным воздействием содержит раму, закрепленный на ней электродвигатель, соединенный через цепную передачу с червячным редуктором, который обеспечивает передачу вращающего момента последовательно на упругую муфту (6) и маховик (7) с роликом (8). Нагрузка коромысла (9) обеспечивается роликом (8) при преодолении силы сжатия пружины (12) механизма (12, 13) нагружения. Этот механизм обеспечивает изменение диапазона величин силы нагружения пружины (12) посредством механизма (13) предварительного сжатия пружины, для обеспечения ударного воздействия коромысла (9) на материал или шаровую опору. Возможность изменения частоты приложения динамических нагрузок обеспечивается за счет изменения количества роликов (8) на маховике (7). Возможность изменения величины амплитуды колебаний коромысла (9) обеспечивается за счет изменения радиуса расположения ролика (8) на маховике (7). Решение направлено на расширение диапазона динамических нагружений, определение срока их службы и позволяет имитировать нагрузки, характерные для реальных условий эксплуатации шаровой опоры подвески автомобиля. 2 ил.

1. Стенд ускоренных испытаний шаровых опор на отказ от ударной нагрузки и материала шаровых опор ударным воздействием, содержащий раму, закрепленный на ней электродвигатель (2), соединенный через передачу (3) с червячным редуктором (4), отличающийся тем, что червячный редуктор (4) обеспечивает передачу вращающего момента последовательно на упругую муфту (6) и маховик (7) с роликом (8), который обеспечивает нагрузку коромысла (9) при преодолении силы сжатия пружины (12) механизма (12, 13) нагружения, обеспечивающего изменение диапазона величин силы нагружения пружины (12) посредством механизма (13) предварительного сжатия пружины, для обеспечения ударного воздействия коромысла (9) на материал или шаровую опору.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что изменение частоты приложения динамических нагрузок обеспечивается за счет изменения количества роликов (8) на маховике (7).

3. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что обеспечивается изменение величины амплитуды колебаний коромысла (9).

4. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что передача (3) между электродвигателем (2) и червячным редуктором (4) является цепной.