СТЕНД ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СЕРВОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЛЯ ПРИЛОЖЕНИЯ К ИСПЫТУЕМОМУ ОБЪЕКТУ СТАТИЧЕСКИХ РАСТЯГИВАЮЩИХ НАГРУЗОК В ПЯТИ НАПРАВЛЕНИЯХ: В ЧЕТЫРЕХ НАПРАВЛЕНИЯХ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ (ПО ДВУМ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ В РАЗНЫЕ СТОРОНЫ) И В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ Российский патент 2019 года по МПК G01N3/08 

Известен стенд, эксплуатируемый в АО «ГосНИИмаш», г. Дзержинск, который по своим функциональным возможностям аналогичен заявляемому стенду и может быть принят за прототип.

В состав прототипа входят:

- портал, представляющий П-образную раму, к которой вручную крепятся два гидроцилиндра на необходимой высоте, нагружающие испытуемый объект в горизонтальной плоскости;

- две стойки, к которым вручную крепятся два гидроцилиндра на необходимой высоте, нагружающие испытуемый объект в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном нагружению гидроцилиндрами, закрепленными на портале;

Гидроцилиндры связываются с испытуемым объектом с помощью соответствующих переходников и динамометра, измеряющего нагрузку, прикладываемую к испытуемому объекту.

- вертикальный гидроцилиндр, подвешенный на каретке, расположенной на поперечине портала, и нагружающий испытуемый объект в вертикальной плоскости;

- рама для закрепления испытуемого объекта;

- установка насосная, питающая гидроцилиндры рабочей жидкостью;

- система управления, осуществляющая нагружение испытуемого объекта путем регулирования давления в гидроцилиндрах по заданной программе с помощью преобразователей электрогидравлических (ПЭГ), питающихся от магистрали высокого давления насосной установки.

Насосная установка и система управления находятся в отдельном помещении (расстояние до гидроцилиндров около 30 м), а ПЭГи установлены непосредственно на стойках цилиндров и портале.

К недостаткам существующего стенда можно отнести следующее:

- все четыре гидроцилиндра для сочленения с испытуемым объектом на портале и стойках устанавливаются и закрепляются вручную, что связано с большой трудоемкостью и занимает много подготовительного времени;

- сложный механизм закрепления цилиндров перед испытанием.

Этих недостатков лишен заявляемый стенд.

На прилагаемой фиг. 1 изображен заявляемый стенд, который включает следующие узлы и детали:

- четыре идентичных устройства нагружающих 1 для приложения к испытуемому объекту растягивающих нагрузок в горизонтальной плоскости по двум взаимно перпендикулярным направлениям;

- гидроцилиндр вертикальный 2, нагружающий испытуемый объект в вертикальной плоскости;

- установку насосную 3, питающую все пять гидроцилиндров высоким давлением;

- шарнирные элементы 4 сочленения горизонтальных гидроцилиндров с испытуемым объектом;

- трубопроводы 5, соединяющие насосную установку с гидравлическими блоками пяти гидроцилиндров: по одному напорному и одному сливному.

Нагружающее устройство 1 содержит следующие узлы и детали (фиг. 2):

- вертикальную стойку 6 с прямоугольным пазом на всю высоту, закрепленную к силовому полу болтами 7;

- накладные плиты 8, частично перекрывающие паз стойки 6 с каждой стороны, скрепленные со стойкой 6 болтами 9 и образующие вместе со стойкой Т-образный паз на всю высоту стойки;

- накладную плиту 10, перекрывающую сверху Т-образный паз, скрепленную со стойкой 6 винтами 11;

- червячно-винтовой привод, расположенный на накладной плите 10, скрепленный с ней винтами 12, состоящий из электродвигателя 13, червячного редуктора 14 ходового винта 15;

- ползун 16, расположенный в пазу стойки 6 и перемещаемый вдоль паза вверх-вниз с помощью ходового винта 15, сопряженного с закрепленной в ползуне гайкой и приводимого во вращение электродвигателем 13 через червячный редуктор 14;

- нижнюю опору 17 ходового винта 15, установленную на дне паза стойки 6;

- гидроцилиндр 18, скрепленный с ползуном 16 винтами 19;

- датчик силы 20 со шпилькой 21, навинченный на шток 22 гидроцилиндра 18 и законтренный гайкой 23;

- тросиковый датчик перемещения, корпус которого 24 закреплен к дну паза стойки 6 болтами 25, а проушина 26 под крюк 27 тросика завинчена в ползун 16;

- датчик 28 перемещения, расположенный на гидроцилиндре 18;

- гидравлический блок, состоящий из плиты 29, закрепленной на боковой стенке стойки 6 винтами 30, фильтра тонкой очистки 31 и сервоклапана 32, стыкового исполнения каждый, закрепленных на плите 29 шпильками 33;

- рукава 34 и 35, соединяющие полости гидроцилиндра 18 с плитой 29 гидравлического блока;

- пульт дистанционного управления 36, установленный на кронштейне 37, закрепленном на второй боковой стенке стойки 6 болтами 38.

Гидроцилиндр вертикальный, подвешенный на каретке, расположенной на поперечине портала, и нагружающий испытуемый объект в вертикальной плоскости содержит следующие узлы и детали (фиг. 3):

- гидроцилиндр 39;

- устройство подвески 40 гидроцилиндра к каретке 41 портала;

- гидравлический блок 42, аналогичный блоку на устройствах нагружающих, закрепленный на стойке портала, соединенный рукавами 43 и 44 с полостями гидроцилиндра 39.

Шарнирные элементы 45 сочленения вертикального гидроцилиндра с испытуемым объектом.

Установка насосная 3 содержит (фиг. 4):

- насос высокого давления 46;

- клапан предохранительный 47 для настройки давления в магистрали высокого давления;

- манометр 48 для контроля давления в магистрали высокого давления;

- бак 49 для рабочей жидкости; на баке размещается вся гидроаппаратура, электродвигатель и силовая электроаппаратура.

Заявляемый стенд работает следующим образом.

1. Гидроцилиндры 18 нагружающих устройств, которые должны быть задействованы с испытуемым объектом, с помощью червячно-винтового привода автоматически устанавливаются на заданную высоту для сочленения с испытуемым объектом. Для сочленения вертикального гидроцилиндра 39 с испытуемым объектом каретка 41 портала перемещается в заданное положение.

2. Включается насос 46 насосной установки А2 и с помощью предохранительного клапана 47 в напорной магистрали I, питающей все пять гидравлических блоков, настраивается необходимое давление.

3. С помощью сервоклапанов 32, питающихся от напорной магистрали I, штоки гидроцилиндров 18 и вертикального гидроцилиндра 39 устанавливаются в положение, необходимое для сочленения с испытуемым объектом и сочленяются с ним с помощью шарнирных элементов.

4. Испытуемый объект нагружается на растяжение каждым из гидроцилиндров по заданной программе, при этом рабочая жидкость из напорной магистрали через канал «В» сервоклапана поступает в рабочие полости «С» гидроцилиндров, а из полости «D» через каналы «А» и «Т» сервоклапана - в сливную магистраль II и в бак 49. По окончании испытания штоки гидроцилиндров разъединяются с испытуемым объектом и возвращаются в исходное положение, при этом рабочая жидкость через канал «А» сервоклапана поступает в полости «D», а из полости «С» через каналы «В» и «Т» - в сливную магистраль II и в бак 49.

Сущность изобретения заключается в следующем:

Для нагружения испытуемого объекта в горизонтальной плоскости в четырех направлениях применены четыре идентичных нагружающих устройства, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и закрепленных к силовому полу, у которых гидроцилиндры, нагружающие испытуемый образец могут автоматически устанавливаться на требуемой для сочленения с испытуемым объектом высоте с помощью червячно-винтового привода.

Изобретение относится к испытательной технике. Стенд содержит четыре идентичных нагружающих устройства для приложения нагрузок в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях и закрепленных к силовому полу, каждое из которых состоит из стойки, силового гидроцилиндра, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус закреплен на ползуне, расположенном в вертикальном Т-образном пазу стойки, гидроблока, закрепленного на стойке и состоящего из фильтра тонкой очистки и сервоклапана, управляющего гидроцилиндром, датчиком перемещения гидроцилиндра, датчиком перемещения ползуна с гидроцилиндром, а также включает вертикальный гидроцилиндр для приложения к испытуемому объекту нагрузки в вертикальном направлении, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус шарнирно подвешен к каретке портала, гидроблок, аналогичный гидроблокам нагружающих устройств, сервоклапан которого управляет вертикальным гидроцилиндром, а также включает насосную установку, содержащую насос высокого давления, клапан предохранительный, манометр для регистрации давления в напорной магистрали. Для приложения к испытуемому объекту растягивающих нагрузок в четырех направлениях в горизонтальной плоскости используются четыре идентичных нагружающих устройства, закрепленных к силовому полу, гидроцилиндры которых с помощью червячно-винтового привода могут автоматически выставляться по высоте в положение, необходимое для сочленения с испытуемым объектом. Технический результат: уменьшение трудоемкости, уменьшение подготовительного времени и упрощение конструкции стенда для испытания. 4 ил.

Стенд испытательный сервогидравлический для приложения к испытуемому объекту растягивающих нагрузок в пяти направлениях, включающий четыре идентичных нагружающих устройства для приложения нагрузок в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях и закрепленных к силовому полу, каждое из которых состоит из стойки, силового гидроцилиндра, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус закреплен на ползуне, расположенном в вертикальном Т-образном пазу стойки, гидроблока, закрепленного на стойке и состоящего из фильтра тонкой очистки и сервоклапана, управляющего гидроцилиндром, датчиком перемещения гидроцилиндра, датчиком перемещения ползуна с гидроцилиндром, а также включающий вертикальный гидроцилиндр для приложения к испытуемому объекту нагрузки в вертикальном направлении, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус шарнирно подвешен к каретке портала, гидроблок, аналогичный гидроблокам нагружающих устройств, сервоклапан которого управляет вертикальным гидроцилиндром, а также включающий насосную установку, содержащую насос высокого давления, клапан предохранительный, манометр для регистрации давления в напорной магистрали, отличающийся тем, что для приложения к испытуемому объекту растягивающих нагрузок в четырех направлениях в горизонтальной плоскости используются четыре идентичных нагружающих устройства, закрепленных к силовому полу, гидроцилиндры которых с помощью червячно-винтового привода могут автоматически выставляться по высоте в положение, необходимое для сочленения с испытуемым объектом.