Стенд для испытания на износ дисковых ножей Российский патент 2024 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции стендов для испытаний на износ дисковых ножей.

Из уровня техники известна специальная установка (стенд) для испытания на износ образцов по схеме «образец-колодка» - машина трения (патент РФ №2234074, кл. G01N3/56, опубл. 2004 г. ), Стенд содержит пару трения, состоящую из колодки (контробразца) и вращающегося испытательного образца в форме диска, закрепленного на валу электродвигателя, и нагружающее устройство.

Известен стенд для испытаний на износ образцов (патент РФ на изобретение №2521754, кл. G01N 3/56 опубл. 2014 г. ), Стенд содержит пару трения, состоящую из контробразца и испытательного образца в форме диска, закрепленного на валу электродвигателя, и нагружающее устройство. Пара трения состоит из контробразца, выполненного в виде сменной пластины, закрепленной в держателе, и испытательного образца, представляющего собой дисковый нож рабочего органа для бестраншейной замены трубопроводов.

Недостатком данных устройств является низкая производительность проведения испытаний.

Поставленная задача решается тем, что в стенде для испытания на износ дисковых ножей, содержащем пару трения, состоящую из дискового ножа, закрепленного на валу редуктора, и сменной пластины, закрепленной в держателе, а также нагружающее устройство, включающее в себя нажимную коробку и гидродомкрат, размещенный на плите, и контейнер, согласно изобретению, напротив торца дискового ножа установлен измерительный модуль, состоящий из индуктивного датчика, сервопривода, драйвера индуктивного датчика, драйвера сервопривода и Arduino UNO R3, измерительный модуль соединен с ПК, на котором установлена программа ЭВМ для расчета износа дискового ножа, внутри контейнера расположена охлаждающая жидкость, между нажимной коробкой и плитой установлены, по меньшей мере, две возвратные пружины.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан предлагаемый стенд (вид спереди); на фиг. 2 - предлагаемый стенд (вид сбоку), на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4- вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - вид В на фиг. 2.

Стенд для испытания на износ дисковых ножей, содержит пару трения, состоящую из дискового ножа 1 и сменной пластины 2, нагружающее устройство 3, контейнер 4 с охлаждающей жидкостью 5, например, водой для предотвращения перегрева дискового ножа 1, привод 6 и измерительный модуль 7 (фиг.1, фиг. 2).

Нагружающее устройство 3 состоит из плиты 8, на которой закреплен гидродомкрат 9, и нажимной коробки 10 с держателем 11. Между плитой 8 и нажимной коробкой 10 установлены две возвратные пружины 12,13 (фиг.2). Возвратные пружины 12,13 необходимы для возврата нажимной коробки 10 в исходное положение. Плита 8 и нажимная коробка 10 размещены в направляющих 14-17 (фиг.3), которые установлены в опорах 18, 19.

Привод 6 состоит из электродвигателя 20 и редуктора 21, соединенных между собой муфтой 22.

Измерительный модуль 7, состоит из индуктивного датчика 23, сервопривода 24, драйвера индуктивного датчика 25, драйвера сервопривода 26 и Arduino UNO R3 27. Индуктивный датчик 23 закреплен в сервоприводе 24 и соединен с Arduino UNO R3 27 с помощью драйвера индуктивного датчика 25 (фиг.4). Измерительный модуль 7 установлен напротив торца дискового ножа 1. Измерительный модуль 7 соединен с ПК 28, на котором установлена программа ЭВМ для расчета износа дискового ножа 1, что повышает производительность проведения испытаний.

Дисковый нож 1 закреплен на валу 29 редуктора 22 с помощью болтового соединения 30. Вал 29 установлен в опорах 18,19. Сменная пластина 2 закреплена в держателе 11 с помощью фиксирующего винта 31.

Стенд работает следующим образом.

Перед началом проведения испытаний на износ исследуемый дисковый нож 1 закрепляют посредством болтового соединения 30 на валу 29 над контейнером 4 с охлаждающей жидкостью 5 (фиг.5). Сменную пластину 2 с помощью фиксирующего винта 31 закрепляют в держателе 11, установленном внутри нажимной коробки 10.

Включают электродвигатель 20, который через муфту 22 передает вращение на вал 29 редуктора 21, вращая дисковый нож 1.

Величину диаметра исследуемого дискового ножа 1 контролируют с помощью измерительного модуля 7, который устанавливается таким образом, чтобы его плоскость измерения была перпендикулярна к плоскости поперечного сечения дискового ножа 1.

Гидродомкратом 9 приводят в движение нажимную коробку 10 с держателем 11 и со сменной пластиной 2. Держатель 11 со сменной пластиной 2 опускается вниз к вращающемуся исследуемому дисковому ножу 1. В результате сменная пластина 2 прижимается к вращающемуся дисковому ножу 1. Величину усилия прижатия сменной пластины 2 к дисковому ножу 1 задают с помощью гидродомкрата 9.

Для измерения износа дискового ножа 1 через задаваемый промежуток времени t посредством драйвера сервопривода 26 активируется сервопривод 24, который приближает индуктивный датчик 23 к кромке дискового ножа 1. Сигнал от индуктивного датчика 23 подается на драйвер индуктивного датчика 25, который подается на Arduino UNO R3 27. Полученный сигнал индуктивного датчика 23 поступает на ПК 28 и обрабатывается в программе ЭВМ. Величина износа дискового ножа 1 определяется путем вычисления разности диаметра дискового ножа 1 в каждом промежутке времени t.

Предлагаемая конструкция стенда обеспечивает автоматизацию испытаний на износ и повышение их производительности.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции стендов для испытаний на износ дисковых ножей. Стенд для испытания на износ дисковых ножей содержит пару трения, состоящую из дискового ножа, закрепленного на валу редуктора, и сменной пластины, закрепленной в держателе, а также нагружающее устройство, включающее в себя нажимную коробку и гидродомкрат, размещенный на плите, и контейнер. Напротив торца дискового ножа установлен измерительный модуль, состоящий из индуктивного датчика, сервопривода, драйвера индуктивного датчика, драйвера сервопривода и Arduino UNO R3. Измерительный модуль соединен с ПК, на котором установлена программа ЭВМ для расчета износа дискового ножа. Внутри контейнера расположена охлаждающая жидкость. Между нажимной коробкой и плитой установлены по меньшей мере две возвратные пружины. Технический результат - обеспечение автоматизации испытаний на износ и повышение их производительности. 5 ил.

Стенд для испытания на износ дисковых ножей, содержащий пару трения, состоящую из дискового ножа, закрепленного на валу редуктора, и сменной пластины, закрепленной в держателе, а также нагружающее устройство, включающее в себя нажимную коробку и гидродомкрат, размещенный на плите, и контейнер, отличающийся тем, что напротив торца дискового ножа установлен измерительный модуль, состоящий из индуктивного датчика, сервопривода, драйвера индуктивного датчика, драйвера сервопривода и Arduino UNO R3, измерительный модуль соединен с ПК, на котором установлена программа ЭВМ для расчета износа дискового ножа, внутри контейнера расположена охлаждающая жидкость, между нажимной коробкой и плитой установлены по меньшей мере две возвратные пружины.