СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ Российский патент 2012 года по МПК G01N3/08 

Описание патента на изобретение RU2444718C1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к стендам для испытания стальных канатов на выносливость.

Стальные канаты при работе испытывают одновременно воздействие различных факторов, например усилие кручения, внутренние напряжения, растяжения, контактные напряжения и т.д. Указанные факторы оказывают существенное влияние на долговечность канатов и соответственно выносливость. Долговечность и выносливость стальных канатов определяют посредством испытаний образцов на выносливость на пробежных машинах или стендах.

Известен стенд для испытания стальных канатов [ГОСТ 2387-80. Канаты стальные. Метод испытания на выносливость], при помощи подвешенного груза создается усилие растяжения на образец. Изгиб образца происходит при помощи сменных роликов. Для вращения ведущего барабана используется кривошипно-шатунный механизм, приводимый в движение электродвигателем.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные ограничением по диаметру испытуемого образца до 6,5 мм.

Известен стенд для испытания грузоподъемных канатов на износ (а.с. СССР №1070454, G01N 3/56, 30.01.1984), содержащий станину с установленными на ней ведущим и ведомым блоками, охваченными испытуемым канатом, механизм натяжения, предназначенный для создания статической и динамической нагрузок на канате, устройство для изменения угла девиации и привод, связанный с ведущим блоком, при этом устройство для изменения угла девиации выполнено в виде винтового механизма, кинематически связанного с ведомым блоком, шарнирно закрепленного на раме с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения ведущего блока.

Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные преимущественным моделированием износа канатов, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенной абразивной загрязненности.

Известен стенд для испытания стальных канатов [Житков Д.Г., Поспехов И.Т. Стальные канаты для подъемно-транспортных машин. М.: Металлургиздат, 1953 г., с.35], усилие растяжения создается подвешенным грузом. Испытуемый образец изгибается на пяти блоках и закрепляется зажимом на ведущем барабане. Для вращения ведущего барабана используется кривошипно-шатунный механизм, приводимый в движение электродвигателем.

Недостатком известного устройства является ограниченная скорость испытания вследствие возникающих сил инерции при возвратно-вращательном движении, большие габаритные размеры стенда.

Известен стенд для испытания стальных канатов [Житков Д.Г., Поспехов И.Т. Стальные канаты для подъемно-транспортных машин. М.: Металлургиздат, 1953 г., с.36-38], усилие растяжения создается как гидравлическим домкратом, так и подвешенным грузом. Испытуемый образец изгибается на сменном блоке большого диаметра и закрепляется зажимом на ведущем барабане. Для вращения ведущего барабана используется кривошипно-шатунный механизм, приводимый в движение электродвигателем.

Недостатком известного устройства является ограниченная скорость испытания вследствие возникающих сил инерции при возвратно-вращательном движении, большие габаритные размеры стенда и малое число перегибов образца за один поворот ведущего барабана в одном направлении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является стенд для испытания канатов на выносливость (а.с. СССР №853467, G01M 17/00, 17.08.1981), содержащий установленные на станине два огибаемых канатом шкива, один из которых смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости, проходящей через оси шкивов, в направлении, перпендикулярном этим осям, а другой связан с приводом вращения, снабжен дополнительным приводом вращения, переключателем и двумя взаимодействующими с ним электромагнитными муфтами, посредством которых оба привода связаны с одним и тем же шкивом, а последний снабжен пальцем, взаимодействующим с переключателем.

Недостатками ближайшего аналога являются значительные массогабаритные размеры стенда, а также длительность времени испытания образца.

Задача изобретения - уменьшение габаритных размеров стенда, сокращение времени испытания образца за счет увеличения числа перегибов образца за один ход ведущего барабана в одном направлении, а также испытание образцов широкого типоразмера диаметров за счет применения одного барабана для всех типоразмеров образцов, применения в конструкции стенда горизонтальной опорной рамы с шарнирным соединением поперечной балки, в верхней части которой установлены передача винт-гайка, гидроцилиндр, датчик силы, силовая каретка со сменными блоками, ведущий барабан, система управления.

Поставленная задача достигается тем, что стенд для испытания стальных канатов, содержащий горизонтальную опорную раму, гидроцилиндр с насосной станцией, сменный блок, ведущий барабан, соединенный с электродвигателем, вилку, согласно изобретению содержит несколько дополнительных сменных блоков, систему управления, связанную с датчиком силы, в верхней части горизонтальной опорной рамы установлены передача винт-гайка, связанная с гидроцилиндром, со штоком которого посредством вилки соединен датчик силы, связанный с силовой кареткой со сменными блоками, при этом горизонтальная опорная рама выполнена с шарнирным соединением поперечной балки.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 изображена схема установки образца на стенд.

Стенд для испытания стальных канатов состоит из горизонтально расположенной опорной рамы 1 (фиг.1) с шарнирным соединением поперечной балки 2, в верхней части опорной рамы расположен гидроцилиндр 3, соединенный с насосной станцией (на фиг.1 условно не показана), расположенной в нижней части. Гидроцилиндр 3 соединен с винтом 4. Винт 4 соединен с поперечной балкой 2 опорной рамы 1. Гайка 5 связана с винтом 4. Шток гидроцилиндра 3 соединен с датчиком силы 6 с помощью вилки 7. Датчик силы 6 неподвижно соединен с силовой кареткой 8, на которой закреплены сменные блоки 9. Испытуемый образец 10, огибая сменные блоки 8, крепится при помощи зажима 11 к ведущему барабану 12. Ведущий барабан 12 соединен с электродвигателем 13. Датчик силы 6 связан с системой управления 14 [Электронный модуль ЕМР 1-1, http://www.hydrapac.com].

Стенд для испытания стальных канатов работает следующим образом. В зависимости от предъявляемых к канату требований выбираются диаметры сменных блоков 9 и их количество. Образец 10 устанавливают на стенд следующим образом (фиг.2): один конец образца 10 укрепляют в зажиме 11, расположенном на ведущем барабане 12. Диаметр ведущего барабана 12 выбирается из расчета максимального диаметра испытуемого образца. Второй конец образца 10 пропускают через сменные блоки 9 и закрепляют в зажиме 11 (фиг.1), расположенном на ведущем барабане 12. Предварительный натяг образца 10 производится вращением гайки 5, которая перемещает винт 4 в продольном направлении вместе с гидроцилиндром 3 и силовой кареткой 8 со сменными блоками 9. Окончательный натяг образца 10 производится гидроцилиндром 3. Сила натяжения измеряется датчиком силы 6 и поддерживается постоянной при помощи системы управления 14. Ведущий барабан 12, приводимый в движение электродвигателем 13, совершает возвратно-вращательное движение. Число изгибов образца 10 за один оборот ведущего барабана 12 зависит от числа установленных в силовой каретке 8 сменных блоков 9.

Для исключения влияния деформации, возникающей при намотке на ведущий барабан 12, участок образца, подвергаемого испытаниям на выносливость, совершает возвратно-поступательные движения только в зоне сменных блоков 9 и не наматывается на ведущий барабан 12.

В зависимости от требований стандартов на металлопродукцию испытание на предложенном стенде проводят:

- до обрыва первой проволоки (завершения) образца;

- до заданного числа обрывов проволок на длине одного шага свивки образца;

- до заданного числа изгибов образца вокруг сменных блоков;

- до полного разрушения образца каната.

Для компенсации перемещения, возникающего в результате наматывания и разматывания образца на барабан и исключения трения каната о реборды сменных блоков предусмотрено шарнирное соединение балки опорной рамы, обеспечивающее сохранение параллельной намотки на ведущий барабан.

Итак, заявляемое изобретение позволяет уменьшить габаритные размеры стенда, сократить время испытания образца, а также проводить испытание образцов широкого типоразмера за счет применения опорной рамы с шарнирным соединением поперечной балки, силовой каретки со сменными блоками, гидроцилиндра, ведущего барабана.

Похожие патенты RU2444718C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ОСЕВОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ 2020
  • Головин Василий Петрович
  • Шолом Владимир Юрьевич
  • Нохрин Дмитрий Сергеевич
  • Абрамов Алексей Николаевич
  • Крамер Ольга Леонидовна
  • Шолом Андрей Владимирович
  • Казаков Александр Михайлович
  • Казаков Андрей Михайлович
  • Абрамов Кирилл Алексеевич
  • Волкова Елена Борисовна
  • Тюленёв Денис Генрихович
  • Пузырьков Дмитрий Федорович
RU2738909C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КАНАТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ В ЖИДКИХ АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ И ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ 2016
  • Шолом Владимир Юрьевич
  • Никольская Валентина Викторовна
  • Абрамов Кирилл Алексеевич
  • Казаков Александр Михайлович
  • Казаков Андрей Михайлович
  • Коршунов Андрей Андреевич
  • Крамер Ольга Леонидовна
  • Трофимов Андрей Сергеевич
  • Головин Василий Петрович
  • Пузырьков Дмитрий Федорович
  • Юсупов Марсель Рустамович
RU2640319C2
Стенд и способ для испытания канатов 2018
  • Новожилов Сергей Юрьевич
  • Ошихмин Григорий Николаевич
  • Урамаев Марат Шаукатович
RU2681240C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУЗОВЫХ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ (ВАРИАНТЫ) 2010
  • Хасанов Ильфат Фаритович
  • Шолом Владимир Юрьевич
  • Акульшин Михаил Дмитриевич
  • Струговец Сергей Анатольевич
  • Никольская Валентина Викторовна
RU2440564C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Колесов Николай Михайлович
  • Плахотник Борис Юрьевич
RU2765318C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Чернышов Константин Владимирович
  • Чумаков Дмитрий Андреевич
RU2765315C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Колесов Николай Михайлович
  • Кузьмин Григорий Анатольевич
RU2767459C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Чернышов Константин Владимирович
  • Чумаков Дмитрий Андреевич
RU2765195C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Чернышов Константин Владимирович
  • Чумаков Дмитрий Андреевич
RU2765585C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Похлебин Алексей Владимирович
  • Колесов Николай Михайлович
RU2765510C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 444 718 C1

Реферат патента 2012 года СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к стендам для испытания стальных канатов на выносливость. Стенд содержит горизонтальную опорную раму, гидроцилиндр с насосной станцией, сменный блок, ведущий барабан, соединенный с электродвигателем, вилку. Дополнительно стенд содержит несколько сменных блоков, систему управления, связанную с датчиком силы. В верхней части горизонтальной опорной рамы установлены передача винт-гайка, связанная с гидроцилиндром, со штоком которого посредством вилки соединен датчик силы, связанный с силовой кареткой со сменными блоками. Горизонтальная опорная рама выполнена с шарнирным соединением поперечной балки. Технический результат: уменьшение габаритных размеров стенда, сокращение времени испытания образца, а также испытание образцов широкого типоразмера диаметров. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 444 718 C1

Стенд для испытания стальных канатов, содержащий горизонтальную опорную раму, гидроцилиндр с насосной станцией, сменный блок, ведущий барабан, соединенный с электродвигателем, вилку, отличающийся тем, что содержит несколько дополнительных сменных блоков, систему управления, связанную с датчиком силы, в верхней части горизонтальной опорной рамы установлены передача винт-гайка, связанная с гидроцилиндром, со штоком которого посредством вилки соединен датчик силы, связанный с силовой кареткой со сменными блоками, при этом горизонтальная опорная рама выполнена с шарнирным соединением поперечной балки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2444718C1

Пробежная машина для испытанияКАНАТОВ HA ВыНОСлиВОСТь 1979
  • Зубов Анатолий Александрович
  • Богорад Александр Аркадьевич
  • Пономарев Ральф Александрович
SU853467A1
Пробежная машина для испытания канатов и канатных блоков на долговечность 1987
  • Пузырьков Павел Иванович
  • Рослик Алексей Иванович
SU1497478A1
Способ определения коэффициента трения канатов о футеровку приводного шкива фрикционного подъемника 1988
  • Новиков Анатолий Филиппович
  • Константинов Михаил Юрьевич
  • Евсюков Сергей Александрович
  • Доценко Валерий Тимофеевич
  • Бережинский Владимир Израйлевич
SU1569676A1
CN 101509896 A 19.08.2009.

RU 2 444 718 C1

Авторы

Шолом Владимир Юрьевич

Хасанов Ильфат Фаритович

Никольская Валентина Викторовна

Никитин Сергей Владимирович

Занин Алексей Николаевич

Акульшин Михаил Дмитриевич

Волкова Елена Борисовна

Даты

2012-03-10Публикация

2010-07-15Подача