Стенд для испытания палубных механизмов Советский патент 1983 года по МПК B63B21/00 

Изобретение относится к средствам для испытания палубных механиз мов например шпилей, и может быть применено в судостроении для прове дения приемосдаточных испытаний на предприятиях-изготовителях. Известен стенд, для испытания па лубных механизмов, преимущественно шпилей, содержащий станину с установленным на ней силойзмерительным I устройством, а также нагружателем, имеющим барабан с намотанным на не гибким тросомДЛЯ подсоединения к палубному механизму и датчики силы с рабочими органами Г}. Основной недостаток известного стенда заключй ется в больший размер станины стенда. : Цель изобретения - уменьшение г4 баритов стенда. Поставленная цель достигается те что в стенде для испытания палубных механизмов, Преимущественно шпилей :соде)жащем станину с установленным на рей силоизме| ительным устройством , а также нагруягателем, имеющим барабан с намотанным на него гибким тройом для подсоединения к палубному механизму и датчики силы с ра бочими органами, силоизмерительНое устройство выполнено с подшипником качения, наружная обойма которого жестко закреплена на станине по-средством датчиков силы, а внутренняя обойма неподвижно насажена на вал барабана нагружателя, причём оси датчиков силы расположены по окружности, центр которойсовмещен с осью вращения барабана нагружателя, при этом рабочие органы датчиков силы расположены радиально. Кроме того, каждый датчик силы в полнён злектротензорезисторным и подключен к блоку питания, выполненному в виде многофазнйго источника напряжения переменного тока с числом фаз, равным количеству датчи ков силы, и все датчики снабжены сумматором, выполненным в виде трансформатора переменноготока с числом обмоток, превышающим на одну количество датчиков силы, причем фазовый угол между напряжениями, питающими каждую смежную пару датчи ков силы, равен центральному углу обЕ азованному геометрическими осями этих датчиков силы с вершиной, на Ьси вращения вала нагружателя, а источник питания, датчики силы и су .матор связаны между собой электрически с возможностью векторного сум мирования выходных сигналов всех датчиков силы. ; На фигЛ изображен стенд, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З- электрическая блоксхема силоизмерительного устройства Предлагаемый стенд содержит станину 1, на фундаменте 2 которой установлены нагружатель 3 с. валом 4 и барабаном 5 испытываемый паль бный механизм б, например шпиль,, с барабаном 7 и силризмерительное устройство. Палубный механизм б и нагружатель 3 связаны между собой гибкой связью 8, на пример цепью, накинутой на барабаны 7 и 5 соответственно. Силоизмерительное устройство выполнено в виде подшипника 9, например качения как:показано на чертежей или скольжений, наружная обойма 10 которогожестко закреплена на станине 1 посредством датчиковЦ силы (датчики 11 силы закреплены неподвижно между станиной 1 и наружной обоймой 10), а внутренняя обойма 12 неподвижно насажена на вал 4 барабана 5 нагружателя 3. Датчики силы расположены по окружности относительно оси ОО «ращения барабана 5 иагружателя 3 для того, чтобы независимо от направления подачи гибкой связи 8 на барабан 5 наружная обойма 0 передавала нагрузку на станину 1 только через датчики I илы. Датчики 11 силы установлены с возможностью измерения радиальных усилий, передаваемых валом 4 нагружателя 3 на Наружную обойму 10 подшипника 9. Для этрго геометрические, оси датчиков 11 силы О0,(, ОО и являквдиеся одновременно измеритель- : ными, расположенными радисшьно к оси Ор барабана 5. Сами датчики вы полнены, например, электротензорезисторными, т.е. облащают свой- ; сфвом изменять амплитудное значение выходнрго си1нала (электрического напряжения) пропорционально величине измеряемого усилия, рНи имеют вторичную аппаратуру 13, например стрелрчный индикатор для визуального отсчета:величины натяжения гибкой связи 8 и источник питания 4, а так же сумматор 5, например трансформатор) пepe 4eннoгo тока, с числом обмотрк,6 на одну больше количества датчиков 11 дпя векторного сутммировання сигналов отдельных дгстчихов 11. Йстрчник 14 питания выполнен в виде мнозгафазного источника напряжения пёре|менного ток9 причем фа0рвый угол нгшряжениямй, пит ющими два смежных датчика 11, численно равен . центральному геометрическому углу, образованному измерительными осями этих же датчиков, например угол Of0024 Это позволяет путем суммирования напряжений выходных сигналов датчиков 11 получить результирующий сигнал, лррпорцйональнЫй натяжению гибкой связи 8.

Сумматор 15 выполнен а виде многообмоточного трансформатора переменного тока, причем одна его обмотка 16 подключена к индикатору 13, а остальные обмотки 16 подключены к датчикам 11 для обеспечения векторного сукмирования выходных сигналов Датчиков 11. Стенд работает следующим обраЭРМ. ,-. . :

Палубньсй механизм 6 устанавливают на фундамент 2 станины 1, а гибкой связью 8 соединяют барабан 7 песлубного механизма 6 с барабаном 5 иагружателяЗ, Включают палубный мехдниэм 6 на выбирание или травление гибкбй связи в одновременно регулируют с помсздью яагружателя 3 величину тормоз HOiXJ или движувдегося момента передаваемого валом 4 набарабан 5/ создавая тем сакшм згцханиое натяжение вед2лцей ветви табкой связи 8. Натяжёйие ведомой ветви йбк6й связи 8 определяетсяv .ее Весом и на практике в учет не . принимается, так как оно пренебрежимо мало по сравнению с натяжением ведущей . следовательно, натяжеяие ведущей ветви гибкой связи а значит и нагрузка на палубный механизм 6 будуз пропорциональны реакции onopti вала 4, равнодействующая которой проходит через ось барабаиа 5 Реакция вала 4 через подшиНник 9 передается на :датчики 11 (ЗИЛЫ, измеряюдае ее радиальные составляющие. Векторнай (геометричесР фие.г

кая) сумма радиальных сил, действующих на датчики 11, будет пропорциональна величине натяжения гибкой связи 8. Источник 14 питания обеспечивает сдвиг-фаз между напряжениями, питающими каждую смежную пару датчиков 11, равный центральному углу, образованному измерительными осями этих же датчиков, с вершиной на оси вращения вала 4 нагружателя 3. Позтому выходные напряжения, поступающие с датчиков 11 на соответствующие обмотки 16 трансформатора переменного тока 15 будут геометрически суммироваться, а результирующее напряжение, пропорциональное натяжению гибкой связи 8, вызовет соответствующее отклонение стрелки индикатора -13, подключенного к обмотке 16,

В связи с уменьшением размеров силоизмерительного устройства и удобством его размещения под барабаном нагружателя минимальное расстояние между палубным механизмом и нагружателем ограничивается лишь их геометрическими размерами, что 5 меньшает размеры стенда. Применение злектротензорезисторных датчиков , силы и суммируюшего трансформатора повышает надежность работа вторичной аппаратуры и снижает ее стоимость и габариты.

Таким образом, предлагаемый стенд 1может иметь сокращенные габариты по срсшнению с прототипом.

3//

/5

1.СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПАЛУБНЫХ МЕХАНИЗМОВ, преимущественно шпилей, содержащий станину с установленным на ней силоизмерительны устройством, а также нагружателем/ имеющим барабан с намотанным на нег гибким тросом для подсоединения к палубному механизму и датчики силы с рабочими органами, отличающийся тем, что/ с целью уменьш ния габаритов, силоизмерительное устройство выполнено с подшипником качения, наружная обойма которо жестко закреплена на станине посред ством Датчиков силы, а внутренняя обойма неподвижно насажена на вал барабана нагружателя, причем оси датчиков силы расположены по окруж W фиг. { ности, центр которой совмещен с осью: вращения барабана нагружателя, при этом рабочие органы датчиков силы расположены радиально. 2. Стенд ПОП.1, отлич ающ и J с я тем,что каждый датчик силы выполнен электротензорезисторным и подключен к блоку питания, выполненному в виде многофазного источника напряжения переменного тока с числом фаз, равным количеству датчиков силы, и все датчики снабжены сумматором, выполненным в виде трансформатора переменного тока с числом обмот.ок, превышающим на одну количество датчиков силы, причем фазовый угол между напряжениями, питающими каждую смежную пару датчиков силы, равен центральному углу, образованному геометрическими осями этих датчиков силы с вершиной на оси вращения вала нагружателя, а источник питания, датчики силы и сумматор связаны между собой электрически с возможностью векторного суглмирования выходных сигналов всех датчиков силы.

Ш

//

1В

Г/

ib

/5

Срие.д