НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН Российский патент 2013 года по МПК G01M13/02 

Описание патента на изобретение RU2477848C2

Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин, а именно к испытательным и обкаточным стендам.

Обкатка и испытание сборочных единиц в машиностроении и при их ремонте - заключительные операции, выявляющие качество сборки и ремонта узлов и агрегатов технических систем (зубчатые передачи, редукторы, муфты, карданные валы, валы и др.)

Обкатка и испытание должны проходить без нагрузок и под нагрузкой. При обкатке под назначенной нагрузкой в виде крутящих моментов происходит интенсивная приработка подвижных сопряжений, представляющая собой процесс изменения физико-механических свойств поверхностей сопрягаемых деталей и достижения оптимальной шероховатости.

Обкатка и испытание элементов машин позволяют проверить надежность их работы с ее многообразием показателей как в условиях производства, так и в условиях эксплуатации, чтобы уменьшить число отказов при их работе.

Особенно важное значение играют обкатка и испытание с применением продолжительно действующей нагрузки, например крутящего момента, приближенного к условиям эксплуатации на данной машине.

В этом случае возникает проблемная ситуация - противоречие: когда обкатка и испытание под нагрузкой продолжительные, то произойдет нужная приработка, будет достигнута оптимальная шероховатость трущихся поверхностей - это хорошо; а плохо то, что возрастают энергетические затраты, т.е. приработка и испытания при изготовлении и ремонте стали высокоэнергозатратными.

Известны нагружающие устройства [Машины и стенды для испытания деталей / Под ред. Д.Н.Решетова. - М.: «Машиностроение», 1979. - С.71…73], позволяющие проводить обкатку и испытания под нагрузкой с использованием замкнутого контура.

Для этого созданы различные нагружающие устройства (нагружатели), в том числе и с использованием сил инерции для создания нагрузки в виде крутящего момента в замкнутом силовом контуре.

Недостатки всех конструкций состоят в том, что применение их возможно только в замкнутом силовом контуре со сложным устройством, а затраты энергии на привод остаются большими. Кроме того, в силовом контуре требуется установка испытуемого элемента и технологического элемента для выравнивания угловых скоростей в контуре, например, при испытании коробок передач.

В качестве прототипа можно предложить нагружатель для замкнутого силового контура [а.с. 1709188 А1, Бюл. №4 от 30.01.1992], который содержит присоединительные валы, две зубчатые рейки, на концах которых расположены грузы, отклоняющие под действием центробежных сил зубчатые рейки от оси вращения валов, преодолевая сопротивление пружин, поворачивают зубчатое колесо, сидящее на одном из валов, в противоположном направлении относительно стакана, сидящего на втором валу, создавая тем самым нагружающий момент в контуре стенда.

Применение такого типа нагружателя требует также значительных затрат энергии на привод замкнутого контура за счет потерь в замыкающих редукторах, соединительных муфтах, технологическом редукторе и самом нагружателе.

Для устранения вышеперечисленных недостатков предложен способ нагружения по патенту №2237235, C27 G01M 13/02, Бюл. №27 от 27.09.2004, но до настоящего времени технического решения на реализацию этого способа нет.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение перечисленных недостатков и реализацию этого способа путем создания инерционного нагружающего устройства, которое состоит из двух инерционных нагружателей и за счет вращения при испытании вышеупомянутых узлов создает на входном валу испытуемого элемента (первый нагружатель) и выходном валу (второй нагружатель) испытуемого элемента противоположно направленные крутящие моменты, т.е. для создания крутящего момента в испытуемом элементе необходимо нагружающее устройство, состоящее из двух нагружателей, один присоединяется к входному валу испытуемого элемента, а второй - к выходному валу того же испытуемого элемента. Если на входном валу испытуемого элемента крутящий момент, создаваемый первым нагружателем, будет направлен по направлению его вращения на машине, то на выходном валу испытуемого элемента крутящий момент от второго нагружателя будет направлен против направления его вращения на машине.

На фиг.1а изображена принципиальная схема первого нагружателя нагружающего устройства, состоящего из электромотора 1, муфты 2, соединяющей вал электромотора с валом первого нагружателя 3. Вал нагружателя 3 вращается в опорах 4 и жестко закреплен с роликом 5, к которому жестко прикреплены диаметрально противоположно рычаги 6. На концах рычагов 6 расположены шарниры 7 поворота и скольжения. На рычагах 6 между шарниром 7 и роликом 5 (примерно посередине) имеются шарниры поворота 8, которые соединяют рычаг 6 с криволинейным рычагом 9. Криволинейный рычаг 9 с помощью шарнира поворота 10 соединен с фигурным рычагом 11, который может скользить в шарнире 7, а другим концом 12 жестко закреплен с грузом 13. Грузы расположены на одной линии, проходящей через центр ролика 5.

На фиг.1б изображена принципиальная схема второго нагружателя нагружающего устройства, представляющего собой копию первого нагружателя, повернутого относительно линии действия инерционных сил грузов на 180°.

Нагружающее устройство работает следующим образом. При вращении вала 3 первого нагружателя (фиг.1а) присоединенные к нему через ролик 5 рычаги 6, 9 и 11, а также грузы 13 под действием центробежных сил создают силы инерции Fи. Сила Fи посредством рычага 11, действуя на шарнир 10, рычагом 9 поворачивает концы рычагов 6 относительно вала 3 по часовой стрелке, создавая крутящий момент Мкр.

При вращении вала 3 второго нагружателя (фиг.1б), соединенного с валом 3 первого нагружателя валами испытуемого элемента (показано штрихпунктирной линией), присоединенные к нему через ролик 5 рычаги 6, 9 и 11, а также грузы 13 под действием центробежных сил создают силы инерции Fи. Сила Fи посредством рычага 11, действуя на шарнир 10, рычагом 9 поворачивает концы рычагов 6 относительно вала 3 против часовой стрелки, создавая также крутящий момент Мкр.

Эти моменты, создаваемые первым и вторым нагружателями, должны быть одинаковыми, тогда находящийся между нагружателями испытуемый элемент будет находиться под нагрузкой крутящим моментом, равным сумме крутящих моментов от первого и второго нагружателей.

Похожие патенты RU2477848C2

название год авторы номер документа
НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН ВСТРЕЧНЫМИ КРУТЯЩИМИ МОМЕНТАМИ 2014
  • Власов Павел Андреевич
RU2563605C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН ПРИ НАГРУЖЕНИИ ВСТРЕЧНЫМИ КРУТЯЩИМИ МОМЕНТАМИ 2014
  • Власов Павел Андреевич
RU2577794C1
СПОСОБ НАГРУЖЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, КАРДАННЫХ ВАЛОВ И МУФТ НА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ И ОБКАТОЧНЫХ СТЕНДАХ 2002
  • Власов П.А.
  • Власов В.П.
  • Меньшов В.Г.
RU2237235C2
Стенд для испытания передач 1981
  • Нагорняк Степан Григорьевич
  • Крочак Ярослав Адамович
SU976323A1
Дифференциальный нагружатель для стендов замкнутого контура 1982
  • Власов Павел Андреевич
SU1035448A1
Дифференциальный нагружатель 1979
  • Власов Павел Андреевич
SU868407A1
Нагружатель 1985
  • Власов Павел Андреевич
  • Власов Владимир Павлович
SU1303871A1
Нагружатель для испытательных стендов 1990
  • Власов Павел Андреевич
  • Меньшов Владимир Геннадьевич
SU1778603A1
Дифференциальный нагружатель 1989
  • Власов Павел Андреевич
SU1656371A1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ 1991
  • Власов В.П.
RU2045020C1

Реферат патента 2013 года НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах замкнутого контура при обкатке и испытании элементов машин. Устройство содержит два нагружателя инерционного типа с присоединительными валами. При этом вал каждого нагружателя вращается в опорах и жестко закреплен с роликом, к которому прикреплены диаметрально противоположно рычаги, на концах которых расположены шарниры поворота и скольжения, а между ними и роликом на рычагах имеются шарниры поворота для соединения каждого рычага с криволинейными рычагами и последующим соединением их посредством шарниров с фигурными рычагами и грузами, расположенными на линии, проходящей через центр ролика. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей нагружения и уменьшении затрат энергии на привод стендов. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 477 848 C2

Нагружающее устройство для испытания и обкатки элементов машин, содержащее присоединительные валы и грузы, отличающееся тем, что оно состоит из двух нагружателей инерционного типа, которые при вращении создают на входном валу испытуемого элемента первым нагружателем и выходном валу того же испытуемого элемента вторым нагружателем, противоположно направленные одинаковые крутящие моменты за счет того, что вал каждого нагружателя вращается в опорах, и жестко закреплен с роликом, к которому прикреплены диаметрально противоположно рычаги, на концах которых расположены шарниры поворота и скольжения, а между ними и роликом на рычагах имеются шарниры поворота для соединения каждого рычага с криволинейными рычагами и последующим соединением их посредством шарниров с фигурными рычагами, и грузами, расположенными на линии, проходящей через центр ролика.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2477848C2

Пластическая масса для изготовления шариков-индикаторов, предназначенных для производства гидрологических измерений 1941
  • Зрелов Н.П.
SU70366A1
АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАТЯЖЕНИЯ НИТИ К ШВЕЙНОЙ МАШИНЕ 0
SU304320A1
Нагружатель к стендам замкнутого контура 1989
  • Дунаев Иван Александрович
SU1709188A1
СПОСОБ НАГРУЖЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, КАРДАННЫХ ВАЛОВ И МУФТ НА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ И ОБКАТОЧНЫХ СТЕНДАХ 2002
  • Власов П.А.
  • Власов В.П.
  • Меньшов В.Г.
RU2237235C2
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МОТОРНО-ТРАНСМИССИОННОЙ УСТАНОВКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 1996
  • Шеховцов В.В.
RU2102715C1
СТЕНД ДЛЯ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ МУФТ 2008
  • Сигаев Анатолий Михайлович
  • Сивакова Татьяна Михайловна
  • Животов Евгений Вячеславович
  • Вдовиченко Юрий Викторович
RU2367922C1
Стенд для динамических испытаний передач 1987
  • Петровский Валентин Петрович
  • Шлотгауэр Владимир Андреевич
SU1469378A1
JP 10239217 А, 11.09.1998.

RU 2 477 848 C2

Авторы

Власов Павел Андреевич

Даты

2013-03-20Публикация

2010-09-21Подача