Пробежная машина Советский патент 1984 года по МПК D07B7/16 G01N3/34 

СО 4

vj

ПРОБЕЖНАЯ МАШИНА для испытания гибких элементов на долговечность, содержащая размещенный на основании приводной ротор, несущий огибаемые гибким элементом блоки. смонтированные на осях, параллельных оси вращения ротора, а также неподвижный зажим и натяжной механизм с зажимом, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения производительности и повьшения качества испытаний, она снабжена закрепленными на осях блоков толкателями, подпружиненными в направлении основания, а также кулачками, расположенными на основании с возможностью взаимодействия с толкателями, при этом оси блоков установлены с возможностью регулировочного радиального и тангенциального перемещений относительно ротора, а ось вращения ротора перпендикулярна плоскости основания.

////7/////////////////////////////

/ срйе.1 1 Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, а именно к устройствам для испытания на выносливость гибких элементов, например канатов, кабелей, стальных лент и других подобных гибких изделий посредством многократного изгиб на блоках. Известна пробежная машина, содер жащая два блока, расположенных в одной плоскости, один из которых имеет возможность радиального перемещения, и эксцентрик для циклического нагружения испытываемого канала С П. Такая машина малопроизводительна неоправдано сложна и неспособна существенно повлиять на натяжение испытываемого образца. Наиболее близкой к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является пробежная машин для испытания гибких элементов на долговечность, содержащая размещенный на основании приводной ротор, несущий огибаемь1е гибким элементом блоки, смонтированные на осях, параллельных оси вращения ротора, а также неподвижный зажим и натяжной механизм с зажимом С 21. Однако эта машина не позволяет регулировать в пределах одного оборота ротора режим изменения натяжения гибкого элемента, регламентированный количеством блоков в системе непозволяет изменить угол обхвата блоков элементов и исследовать влия ние угла девиации (отклонения элеме та) на выносливость элемента. Целью изобретения является увели чение производительности и повышение качества испытаний за счет приближения условий испытаний к реальным условиям эксплуатации канатов, кабелей и других гибких изделий, Поставленная цель достигается те что пробежная машина для испытания гибких элементов на долговечность, содержащая размещенный на основании приводной ротору несущий огибаемые гибким элементом блоки, смонтирован ные на осях, параллельных оси враще ния ротора, а также неподвижный зажим и натяжной механизм с зажимом, снабжена закрепленными на осях блоков толкателями, подпружиненными в направлении основания, а также ку лачками, расположенными на основани 72 с возможностью взаимодействия с толкателями, при этом оси блоков установлены с возможностью регулировочного радиального и тангенциального перемещений относительно ротора, а ось вращения ротора перпендикулярна плоскости основания. На фиг. 1 схематично представлена машина, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - развертка системы блоков, один из которых смещен в радиальном направлении, и примерньй график изменения нагружения элемента (в пределах одного оборота ротора); на фиг, 4 - развертка систеtfu блоков, один из которых смещен в тангенциальном направлении, и примерный график изменения нагружения элемента (в пределах одного оборота ротора); на фиг. 5 - развертка системы блоков, образующих две роликовые батареи, и примерный график изменения нагружения элемента; на фиг.6 развертка системы блоков, один из которых смещен вдоль своей оси для отклонения элемента от плоскости вращения блоков; на фиг. 7 - развертка кулачков; на фиг. 8 - развертка кулачка; на фиг. 9 - схема изменения угла обхвата системы блоков при радиальном смещении одного из блоков. Машина содержит основание 1, ротор 2 на оси 3, кронштейн 4 с ориентированными в радиальных и тангенциальных направлениях пазами 5, в которых помещены ползуны 6, несущие оси 7 с блоками 8, зажимы 9 для концов испытываемого элемента, натяжной механизм 10, динамометр 11, а такз«е привод вращения ротора (не показан) . Оси 7 снабжены механизмом настройки 12 величины а отклонения блоков 8 от основной рабочей плоскости 13 системы блоков 8 и толкателями 14, взаимодействующими с кулачками 15, закрепленными на основании 1 и предназначенными для вывода блоков 8 из плоскости 13. Механизм 12 содержит пружину 16 и,ограничитель хода 17. Кронштейны 4 крепятся к щекам ротора 2, например, при помощи болтов. Заданное положение ползунов 6 фиксируется. Машина работает следующим образом. Испытываемый элемент 18 огибает систему блоков 8, предварительно настроенную на заданный режим испыта-.

ния, крепится в зажимах 9 и нагр-ужа- ется посредством натяжного механизма 10.

При этом возможны следующие варианты работы.

Все блоки 8 вращаются в одной плоскости, равноудалены от оси 3 ротора и друг от друга. В этом случае все блоки одинаково влияют на степень нагружения испытываемого элемента (число циклов изменения нагрузки зависит от числа блоков в системе, которых может, быть от двух и более) . Такой случай необходим .в качестве эталона нагружения элемента для последующих сравнительных испытаний.

Один или несколько блоков 8 смещены в радиальном направлении относительно оси 3 на некоторую заданную величину е (фиг. 3). В этом случае элемент при набегании на него смещенного блока получает резкий импульс и дополнительную нагрузку, сохраняющуюся до выхода этого блока из зоны контакта с образцом (см. примерный график пульсации нагрузки образца, где L - рабочая длина элемента;

А-амплитуда колебаний нагрузки

об|)азца) .

Один или несколько блоков 8 смещены в тангенциальных направленияхна некоторую величину Ь (фиг. 4), что также изменяет нагрузку на образец (см. участки 2, И и Bj на примерном графике пульсации нагрузки образца).

Несколько или все блоки 8 сгруппированы в роликовые батареи 19 (фиг. 5), что позволяет реализовать случай испытаний, соответствующий условиям работы подвесных канатных грузовых и пассаж ирских дорог, лесотранспортных и других канатнык сиетем (см. примерный график пульсаций нагрузки образца).

Один или несколько блоков 8 сме1Цёны по отношению к основной рабочей плоскости 13 на некоторзпо величину И (фиг. 2 и 6). В положении 1 толкатель 14 находится в нерабочем состоя НИИ, благодаря чему блок 8 вращается в основной рабочей плоскости 13. При этом пружина 16 прижимает ограничитель 17 к полке кронштейна 4. В положении П толкатель 14 взаимодействует с кулачком 15, при этом блок 8 отклоняется от плоскости 13 на заданную величину л , которая обеспечивает

необходимый угол девиации испытываемого образца. Величина и характер отклонения блока 8 от плоскости 13 зависят от размеров И| профиля кулачка 15, а также от положения ограничителя 17 на оси 7. Например, при расположении нескольких кулачков 15 на пути вращения блоков 8 можно выводить эти блоки из плоскости 13 несколько раз за один оборот ротора 2 и при этом варьировать углы подъе а f, и схода 2 кулачков 15, что позволяет существенно влиять- на плавность и частоту отклонения блоков 8 от плоскости 13. Кроме того, кулачок 15 может исполнять функции механизма настройки 12. В этом случае кулачок 15 должен располагаться на всем или больщей части пути движения толкателей 14 при вращении ротора 2 При этом за счет профиля кулачка 15 и возвратной пружины 16 можно обеспечить любую необходимую частоту и амплитуду пульсации толкателей 14, а следовательно, и блоков 8 (см. развертку кулачка, фиг. 8). Этот случай позволяет имитировать отклонение гибких элементов и, особенно, канатов, имеющее место в большинстве канатных грузоподъемных и грузонесущих машин и устройств.

Смещение блоков в любом из описаных направлений и, особенно, в радиальном направлении позволяет исследовать влияние угла обхвата блока на долговечность элемента (фиг. 9). Возможна любая необходимая комбинация положения блоков 8 относительно оси 3 ротора между собой ц относительно плоскости 13, что обеспечивает настройку, регулирование и изменение режима испытания в весьма широкомдиапазоне силовых и геометрических характеристик, в соответствии с реальными услйвиями эксплуатации канатов, кабелей и других гибких элементов грузоподъемных,и грузонесущих машин и установок различного назначения.

Применение изобретения позволяет повысить производительность испытаний и их качество, имитировать основные реальные условия эксплуатации канатов, кабелей и других гибких элементов во многих областях их применения, что особенно важно в научных исследованиях при разработке новых типов и видов указанных изпеЛИЙ и отработке структурных и ров. . 3 ff

фие.г 511003А76 их оптимальных Годовая экономическая эффективсиловых парамет- ность от применения изобретения сос. тавит около 20 тыс. руб. fff

r-j-r ;

.Ап,

.

,8

-

8

a

В

фие. 6