Стенд для испытания резьбовых соединений на самоотвинчивание Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что контактирующие поверхности стойки и инерционного элемента в поперечном сечении вьшолнены в виде симметричного многогранника.

3.Стенд по п. 1, отлича ющ и и с я тем, что контактирующие поверхности стойки и инерционного

элемента выполнены в форме кругового цилиндра.

4. Стенд по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что средство регистрации углового перемещения при самоотвинчивании выполнено в виде закрепленного на головке резьбового элемента микроэеркала, источника света и экрана-шкалы.

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ .РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА САМООТВИНЧИВАНИЕ под действием сил, ориентированных в плоскости стыка,содержащий вибратор, инерционный элемент с цент-ром масс, расположенным в продольной плоскости его симметрии, стойку, к которой прикреплен инерционный элемент, и средства регистрации углового перемещения резьбового элемента при самоотвинчивании, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, стойка расположена вертикально, инерционный элемент выполнен с осесимметричным сечением, внутренняя поверхность которого сопряжена с поверхностью стой. ки по скользящей посадке. Л 1

Изобретение относится к силоиэме рительной и испытательной технике, именно к устройствам для виброиспыт ния резь,бовых соединений на самоотвинчивание. Известен стенд для испытания рез бовых соединений на самоотвинчивани содержащий вибратор со стойкой, нап равляющие которой размещены в пазу скрепленной с ней инерционной пластины. Стенд прост в изготовлении и первом приближении позволяет получи плоскопараллельные смещения стыка 1. ОдлНако зазоры между направляющим ,стойки и инерционной платины при ви ронагружении вызывают паразитные сдвиги в стыке. Кроме того, в стенде не оговорено расположение центра массы платины, смещение которого от вертикальной плоскости симметрии пластины может привести к возникновению крутильных и изгибнык колебаний в стыке. Все это снижает точност воспроизведения плоскопараллального смещения стыка. известен также стенд для испытания резьбовых соединений на самоотвинчивание под действием сил, ориентированных в плоскости стыка,.содержащий вибратор, инерционный, элемент с центром масс, расположённым в плоскости его симметрии, стойку, к которой прикреплен инерционный элемент, и средства регистрации углс вого перемещения резьбового элемента при самоотвинчивании. В этом стенде обеспечена достаточ но высокая точность воспроизведения плоскопараллельного смещения стыка. Это достигается за счет размещения центра масс инерционного элемента на плоскости стыка и за счет балансиров ки сечения инерционного элемента путем применения ребер жесткости по типу швеллера 2J . Однако-в известном стенде имеет место динамическая неуравновешенност инерционногоJэлемента и неуравйовешенность сил трения, что может привести к появлению фрикционных колебаний сложного характера. Кроме этого, в обоих известных стендах использованы тензоболты для определения виброосадки резьбового соединения. В этом случае средство регистрации - измерительная система снижает точность воспроизведения нагрузок и точность их измерений. Целью изобретения является повышение точности испытаний путем обеспечения плоскопараллельнссти микросмещений стыка при вибрации. Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытания резьбовых соединений на самоотвинчивание под действием сил, ориентированных в плоскости стыка, содержащем вибратор, инерционный элемент с центром масс, расположенным в продольной плоскости его симметрии, стойку, к которой прикреплен инерционный элемент, и средства регистрации углового перемещения резьбового элемента при самоотвинчивании, стойка расположена вертикально, инерционный элемент выполнен с осесимметричным сечением, внутренняя поверхность которого сопряжена с поверхностью стойки по скользящей посадке. При этрм контактирующие поверхности стойки и инерционного элемента в поперечном сечении выполнены в виде симметричного многогранника. Кроме того, контактирующие поверхности стойки и инерционного элемента могут быть выполнены в форме кругового цилиндра. Средство регистрации углового перемещения при самоотвинчивании выполнено в виде закрепленного на головке резьбового элемента микрозер;сала, источника света и экрана-шкалы. На фиг. 1 изображена механическая часть стенда, общий вид) на фиг. 2 разрез А-А на-фиг; (вариант I многогранник); на фиг. 3 - то же, вари ант II - круговой цилиндр; на фиг. 4 - функционально-структурная блок-схема измерений и записи процессов , на фиг. 5- оптическая часть измерений

углового перемещения резьбовых элементов при их самоотвинчивании.

Стенд содержит вибратор 1, на столе которого закреплено основание 2 стойки 3, и. инерционный элемент 4, центр масс которого размещен на главной продольной оси.5 стойки. При этом инерционный элемент в поперечном сечении выполнен с симметричным замкнутым контуром стенок. Отверстие инерционного элемента сопряжено со стойкой по скользящей посадке, что исключает перекос соединения. При этом контур сопрягаемых поверхностей стойки и инерционного элемента в поперечном сечении выполнен в виде симметричного многогранника (фиг. 2) где образуется плоский стык. Инерционный элемент к стойке прикреплен с помощью испытуемых резьбовых элементов 6 со средствами 7 стопорения.

При воздействии вибрации, контролируемой задающими датчиками 8 и 9, на инерционном элементе возникают вибронагрузки, которые измеряются с помощью датчиков 10 и 11. Проскальзывания инерционного элемента относительно стойки происходят по типу движения поршня в цилиндре, ч,то фиксируется датчиком 12 микроперемещений. С указанных первичных источников информации сигнал поступает на усилительную станцию (фиг. 4} и затем на счетно-записывающее устройство (многоканальный осциллограф).

Процесс углового перемещения (самоотвинчиваний) резьбового элемента фиксируется бесконтактно (в отличие от тенэометрирования в известных устройствах). Это достигается с помощью неподвижного источника 13 параллельного пучка света (лазера), микрозеркала 14, установленного на грани головки резьбового элемента, и неподвижного экрана-шкалы 15. Зная расстояние L от головки болта до экрана 15 и замерив на экране путь AL, пройденный зайчиком, можно легко вычислить угол самоотвинчивания (фиг. В), а также скорость самоотвинчивания. В качестве микрозеркала может быть приклеен кусочек алюминиевой фольги. Такое средство регистрации процесса самоогтвинчивания просто, не требует сложной аппаратуры, наглядно демонстрирует процесс самоотвинчивания и не зависит от падения осевой силы затяжки. Механическая часть стенда также конструктивно проста и позволяет с высокой точноссть вопроизводить плоскопараллельные смещения стыка при вибровоздействии.

По сравнению с известным данный стенд обладает более высокой точностью воспроизведения смещения в плоскости стыка (перпендикулярно оси резьбового соединения) за счет исключения возможности изгиба стойки путе уравновешивания сил трения и сил ,инерции.

-М Вариант

2

/-

//:ccii i i:i::0kik:i//

М. бириант

Пьезо9лентри 4есние damwMu

Датчик перемеа(ении