СТЕНД ДЛЯ ВИБРОУДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ УЗЛОВ И АГРЕГАТОВ ИЗДЕЛИЙ И ТОРМОЗ СТЕНДА ДЛЯ ВИБРОУДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ Российский патент 2012 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к стендам, предназначенным для виброударных испытаний узлов и агрегатов изделий.

Из патентной литературы известны стенды для виброударных испытаний узлов и агрегатов изделий, содержащие основание, вибростол с плитой для крепления на ней испытуемых узлов и агрегатов изделий и механизм для возбуждения виброударных колебаний в виде ударного механизма типа молотка (см., например, авт.св. СССР №165908, МКИ G01M 7/00, 1963 г.).

Недостатком данного стенда является то, что при отсутствии циклической или автоматической работы в процессе испытаний трудно достигается необходимый ударный импульс, а также ограниченность в количестве ударов и опасность повреждения объекта испытаний.

Задачей данного изобретения является создание стенда с тормозом с возможностью достижения технического результата в виде получения универсальности и возможности настройки таких величин, как координаты точки удара, угла сброса молотка, варьирование толщины плиты, по которой производят удар, массой молотка, предотвращение повторного удара и постоянство получаемого результата, что и позволяет подобрать необходимый ударный импульс.

Данная задача решается тем, что в стенде для виброударных испытаний узлов и агрегатов изделий, содержащем основание, вибростол с плитой для крепления на ней испытуемых узлов и агрегатов изделий и механизмов для возбуждения виброударных колебаний в виде ударного механизма типа молотка, в соответствии с изобретением механизм для возбуждения виброударных колебаний выполнен с возможностью регулирования сброса молотка, молоток подвешен на балке с помощью карданного подвеса с возможностью переставлять его на одинаковое расстояние по отверстиям в стойке и осуществлять регулировку перемещения балки с молотком между двух скоб стойки, на той же балке эксцентрично относительно подвески молотка установлено поворотное колесо с планкой, подхватывающей при повороте колеса вокруг своей оси палец молотка, выполненный на ударной части молотка, для подъема молотка на необходимую высоту перед ударом по плите, на удлиненной части молотка установлен движок, смещаемый по молотку по мере необходимости регулирования угла схода пальца с планки колеса, при этом плита подвешена на косынках, стенд снабжен тормозом и линейкой с обозначением углов схода пальца с планки колеса, а через отверстия в стойках пропущена труба для надежной фиксации механизма возбуждения колебаний во время работы по настройке и установке изделия.

При этом на перед молотка для обеспечения удара точкой касания установлена сферическая накладка, на стержень которой установлены сменные грузы, при этом накладка с грузом вкручена в ударную часть молотка.

Тормоз стенда для виброударных испытаний, содержащий две трубы, на каждой из которых закреплено по уху, на дальней от плиты трубе закреплен приводной рычаг тормоза, трубы подвешены на раме шарнирно с помощью двух пальцев с возможностью перестановки этих пальцев по вертикали вместе со всем тормозом по отверстиям в стойке испытательного стенда с тем же шагом, что и молоток стенда, к ушам обеих труб шарнирно прикреплена площадка, оклеенная жесткой резиной с возможностью контакта во время торможения с пластиковой накладкой на ударном молотке стенда, на трубе, размещенной ближе к плите, шарнирно установлено ограничительное ухо, другой конец которого связан с ухом другой трубы тоже шарнирно через паз на ограничительном ухе, при этом площадка шарнирно связана с ограничительным ухом с возможностью ограничения хода молотка.

Далее стенд и тормоз поясняются более подробно с использованием чертежей, где на фиг.1 показан стенд для виброударных испытаний, вид с боку; на фиг.2 показан стенд, вид спереди; на фиг.3 - вид Б фигуры 2; на фиг.4 показан вариант исполнения стенда; на фиг.5 показан тормоз на стенде; на фиг.6 показан вид В фигуры 5; на фиг.7 показан вид Г тормоза по фиг.5; на фиг.8 - вид Д-Д фиг.7; на фиг.9 показано фото стенда.

Стенд (фиг.1) состоит из основания 1, с плитой 2, подвешенной на косынках 3, по которой производят удар молотком и на которую крепят объект испытания (не показан). Также на основание 1 установлены стойка 4, тормоз 5, и механизм регулируемого сброса молотка включает молоток 6, колесо 7 с подхватывающей планкой 8, балки 9 (фиг.2), кардан 10, движок 11 (фиг.3) с пальцем 12 и линейку 13 с обозначением углов. Через отверстия в стойке 4 пропущена труба 14 (фиг.2) для надежной фиксации механизма во время работ по настройке изделия.

Тормоз представляет собой механизм плоскопараллельного перемещения, состоящий из двух труб 15 (фиг.7, 8). Каждая сварена с двумя ушами 16. К одной из труб у основания приварен рычаг 17. Трубы вешаются на раму шарнирно с помощью двух пальцев 18 (фиг.8). Их можно переставить по вертикали вместе со всем тормозом, по отверстиям 19 (фиг.7) с тем же шагом, что и молоток. К ушам труб шарнирно крепится площадка 20, оклеенная жесткой резиной. Площадка поднимается и входит в контакт с пластиковой накладкой 21 на молотке, преграждает путь молотку и происходит бесшумное торможение. Основание одной из труб шарнирно связано с ограничительным ухом 22. Другой конец ограничительного уха связан с ухом второй трубы тоже шарнирно, но через паз 23. В результате связывания двух звеньев параллелограмма по диагонали происходит жесткое ограничение хода тормоза и без всяких упоров задается начало хода и его конец. Само плоскопараллельное перемещение тормоза и выступающая с молотка накладка позволяют предотвратить столкновение тормоза с металлическими деталями молотка, только накладкой молотка по резине площадки и без металлического удара плавно остановить молоток. Кроме того, позволяет не зависеть от количества и расположения грузов 24, накручиваемых на молоток. Для обеспечения удара точкой касания на перед молотка устанавливается сферическая накладка 25, на стержень которой по необходимости вешаются грузы и все вместе вкручивается в молоток.

Работа стенда с механизмом регулируемого сброса молотка происходит следующим образом.

Колесо, с подхватывающей планкой, вращаясь, захватывает палец и вместе с молотком ведет их вверх по окружности. За счет эксцентричности осей вращения молотка и колеса, обеспечиваемой карданом, происходит расхождение осей вращения молотка и колеса. Прокатываясь по планке колеса, палец постепенно сходит с нее, выходя из захвата, и молоток падает, совершая удар по плите. Регулировка угла схода пальца с планки колеса осуществляется передвижением движка с пальцем по линейке, где заранее размечены углы. Таким образом, выставив нужный угол и подняв молоток колесом, молоток упадет вниз с этого угла, который может плавно регулироваться от 0° до 180°.

После падения молотка и удара об плиту происходит отскок и серия повторных ударов, что при испытаниях на одиночный удар не допустимо. Для предотвращения повторных ударов поднимают тормоз, фиксирующий молоток.

К тормозу предъявляются требования:

1) отсечка повторных ударов после первого удара молотка об плиту;

2) постоянный ход тормоза при всех положениях выставления тормоза по высоте;

3) легкость и быстрота смены позиции тормоза по высоте;

4) одинаковое торможение молотка при всех горизонтальных и вертикальных настройках тормоза только об специально предназначенную накладку на молотке, одинаковое торможение, не зависящее от момента срабатывания и высоты отскока молотка;

5) простота конструкции.

Патентуемый механизм регулируемого подъема и сброса молотка предлагаемого стенда имеет преимущества:

1. Возможность подъема и сброса груза как в ручном циклическом, так и в автоматическом режиме.

2. Удобство при подъеме груза вручную и небольшая мощность двигателя и габаритов редуктора в случае работы в автоматическом режиме. Тянуть на себя колесо с другой стороны плиты через плечо колеса легче, чем вручную поднимать молоток на высоту 2,8 метра. Или, в случае автоматической работы, для поднятия молотка двигателем через плечо колеса необходим меньший момент.

3. Позволяет легко и плавно регулировать угол сброса молотка в диапазоне от 0° до 180° с помощью движка с пальцем.

4. Обеспечивает постоянство получаемых результатов испытаний. Выставив предварительно при настройке угол один раз, мы при втором ударе с объектом испытаний получим тот же угол сброса и схожие ударные импульсы.

5. Обеспечивает безопасность для объекта испытания. При закреплении объекта спереди плиты молоток можно отвести механизмом подъема и сброса на нужный угол, и жестко зафиксировать трубой колесо через отверстия в раме. Не нужно находиться в зоне падения молотка во время испытаний.

6. Простота конструкции, легкость настройки и изготовления.

7. Возможность работы в автоматическом режиме. В этом случае, доделав подхватывающую планку на колесо до сектора (фиг.4), длина этого сектора будет задавать задержку сбрасывания.

Изобретения относятся к испытательной технике, в частности к стендам, предназначенным для виброударных испытаний узлов и агрегатов изделий. Устройство содержит основание, вибростол с плитой для крепления на ней испытуемых узлов и агрегатов изделий и механизмов для возбуждения виброударных колебаний в виде ударного механизма типа молотка. Механизм для виброударных колебаний выполнен с возможностью регулирования сброса молотка. Молоток подвешен на балку с помощью карданного подвеса с возможностью переставлять его на одинаковое расстояние по отверстиям в стойке и осуществлять регулировку перемещения балки с молотком между двух скоб стойки. На той же балке эксцентрично относительно подвески молотка установлено поворотное колесо с планкой, подхватывающей при повороте колеса вокруг своей оси палец молотка, выполненный на ударной части молотка, для подъема молотка на необходимую высоту перед ударом по плите. На удлиненной части молотка установлен движок, смещаемый по молотку, по мере необходимости регулирования угла схода пальца с планки колеса. Стенд снабжен тормозом и линейкой с обозначением углов схода пальца с планки колеса. Через отверстия в стойках пропущена труба для надежной фиксации механизма возбуждения колебаний во время работы по настройке и установке изделия. Тормоз стенда содержит две трубы, на каждой из которых закреплено по уху, на дальней от плиты трубе закреплен приводной рычаг тормоза. Трубы подвешены на раме шарнирно с помощью двух пальцев с возможностью перестановки этих пальцев по вертикали вместе со всем тормозом по отверстиям в стойке испытательного стенда с тем же шагом, что и молоток стенда. Технический результат заключается в возможности настройки большого числа параметров удара при обеспечении постоянства получаемого результата. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Стенд для виброударных испытаний узлов и агрегатов изделий, содержащий основание, вибростол с плитой для крепления на ней испытуемых узлов и агрегатов изделий и механизм для возбуждения виброударных колебаний в виде ударного механизма типа молотка, отличающийся тем, что механизм для возбуждения виброколебаний выполнен с возможностью регулирования сброса молотка, молоток подвешен на балке с помощью карданного подвеса с возможностью переставлять его на одинаковое расстояние по отверстиям в стойке и осуществлять регулировку перемещения балки с молотком между двух скоб стойки, на той же балке эксцентрично относительно подвески молотка установлено поворотное колесо с планкой, подхватывающей при повороте колеса вокруг своей оси палец молотка, выполненный на ударной части молотка, для подъема молотка на необходимую высоту перед ударом по плите, на удлиненной части молотка установлен движок, смещаемый по молотку по мере необходимости регулирования угла схода пальца с планки колеса, при этом плита подвешена на косынках, стенд снабжен тормозом и линейкой с обозначением углов схода пальца с планки колеса, а через отверстия в стойках пропущена труба для надежной фиксации механизма возбуждения колебаний во время работы по настройке и установке изделия.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что на перед молотка для обеспечения удара точкой касания установлена сферическая накладка, на стержень которой установлены сменные грузы, при этом накладка с грузами вкручена в ударную часть молотка.

3. Тормоз стенда виброударных испытаний, содержащий две трубы, на каждой из которых закреплено по уху, на дальней от плиты трубе закреплен приводной рычаг тормоза, трубы подвешены на раме шарнирно с помощью двух пальцев с возможностью перестановки этих пальцев по вертикали вместе со всем тормозом по отверстиям в стойке испытательного стенда с тем же шагом, что и молоток стенда, к ушам обеих труб шарнирно прикреплена площадка, оклеенная жесткой резиной с возможностью контакта во время торможения с пластиковой накладкой на ударном молотке стенда, на трубе, размещенной ближе к плите, шарнирно установлено ограничительное ухо, другой конец которого связан с ухом другой трубы тоже шарнирно через паз на ограничительном ухе, при этом площадка шарнирно связана с ограничительным ухом с возможностью ограничения хода молотка.