Стенд для испытания подшипников коленчатых валов Советский патент 1985 года по МПК G01M13/04 

1

Изобретение относится к машиностроению. . .

Целью изобретения является повьпиение достоверности испытаний путем обеспечения согласованного воздействия нагружающих факторов

На фиг.1 изображен стенд, продольньш разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - кинематическая схема стенда; на фиг.4 устройство дпя обеспечения неравно мерного вращения вала,. продольный , разрез; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4.

Стенд содержит станину 1, шарнирно закрепленный относительно нее шатун 2, установленный в по- . следнем испытуемый подшипник 3, контактирующий с рабочим валом 4, кинематически соединенным с электродвигателем 5 через редуктор 6, и устройство для обеспечения неравномерного вращения рабочего вала Л, вьто;1ненного в виде поводковой шайбы 7 с пазами 8, связанными через ползуны 9 водила 10 и кривошипа 11 и пальцы 12 с рабочим валом 4 и электродвигателем 5. На рабочем валу 4 установлены опорные ролики 13 симметрично по обе стороны испытуемого подшипника 3. Стенд т.акже содержит механизм динамического нагружения, выполненный в виде размещенных на двух вспомогательных валах 14 и 15 дисков 16 с эксцентричньпми грузами 17, контактирующих с опорными роликами 13 и размещенных на третьем вспомогательном валу 18 профилированных кулачков 19, также контактирующих с опорными роликами 13, вспомогательный вал 18 соединен с валом редуктора 6 с помощью эластичной муфты 20 и размещен в подшипниках 21 рычагов 22.

Вспомогательный вал 18 (фиг.2) связан через рычаги 22 с валом 23, установленным в подшипниках 24. в станине 1, а вспомогательные валы 14 и 15 через рьиаги 25 связаны с валами 26 и 27, установленными в подшипниках 28 в станине 1.

Вал 23 с помощью щлицевого соединения соединен с торсионом 29, валом 30 и через рычаг 31 связан со штоком 32 гидроцилиндра 33. Вспомогательные валы 14 и 15 размещены в подшипниках 34 рычагов 25 и с по001542

мощью щлицевых соединений связаны с торсионами 35, а через валы 36 и 37 рычаги S8 - со штоками 39 гидроцилиндров 40.5 Шатун 2 опирается в трех точках на тензорезисторные силоизмерители 41 дпя измерения нагрузки;на испытуемый подшипник 3. -.

Поводковая шайба 7 расположена в

10 двух размещенных одна в другой поворотных эксцентриковых втулках 42 и 43, установленных и неподвижном корпусе 44.

При работе стенда электродвигатель 5 через редуктор 6. приводит во вращение рабочий вал 4 и вспомогательные валы 14,15и18..

Рабочий вал 4 приводится через устройство для обеспечения неравномерного вращения вала следзпощим образом. Вращение от редуктора 6 через кривошип 11, палец 12, ползун 9 и паз 8 переда:ется шайбе 7 которая вращается в установленных

5 в заданное положение в корпусе 44 втулках 42 и 43. При вращении шайбы 7 стенки ее паза 8 воздействуют через другой ползун 9 на палец 12 , водила 10 приводящего во вращение

0 рабочий вал 4. Таким образом через указанное устройство рабочий вал приводится со скоростью вращения, имитирующей вращение шипа, подшип-:ника в шатуне. Устанавливая втул-

, ки 42 и 43 в различные положения, т.е. изменяя взаимное расположение осей шайбы 7, вала 4 и кривошипа 11 Гэксцентриситет ), можно добиваться скорости вращения рабочего

Q вала 4, имитирующей различные режимы работы двигателя и различные соотношения между ходом поршня и длиной шатуна (Х) . При условии совпадения осей шайбы 7 с осями вращения кривошипа 11 и вала 4 (в О) на стенде имитируется работа -коренного подшипника коленчатого вала.

Нагрузка на рабочий вал 4, а следовательно, на испытуемый подшипник 3 передается от системы нагружения через опорные ролики 13. Система нагружения имитирует близкую к реальной полярную диаграмму нагружения и воспроизводит действие инерционных и газовых сил,.возникающих при работе двигателя.

Нагрузка от инерционных сил создается при вращении дисков 16 с эксцентричными грузами 17 на вспомогательных валах 14 и 15. Регулирование инерционной силы осуществляется изменением массы грузов, величин радиуса их центра тяжести по отношению к осям вращения валов 14 и. 15 и углом их установки на дисках. Предварительная сила прижатия дис.ков 16 к опорным роликам 13, необходимая для безотрьшной их работы, создается гидроцилиндрами 40, воздействующими через штоки 39, рычаги 38, валы 36 и 37, торсионы 35, валы 27 и рычаги 25 на вспомогательные валы 14 и 15.

Нагрузка от газовых сил создается кулачками 19, установленными на вспомогательном валу.18, вращающемся с частотой, вдвое меньшей частоты вращения рабочего вала. Регулирование газовой силы осуществ ляется изменением массы кулачков, их профиля, при этом можно достигать соответствия нагрузки нужной индикаторной диаграмме как двух-, так и четырехтактных двигателей. Предварительная сила прижатия кулачков 19 к опорным роликам 13, необходимая для безотрьшной их работы, создается гидроцилиндром 33, воздей2001544 .

ствующим через шток 32, кривошип II, вал 30, торсион 29, вал 23 и рычаги 22 на вспомогательный вал 18.

При взаимодействии кулачков 19 с с опорными роликами 13 вспомогательный вал 18 смещается относительно рабочего вала 4 и вала редуктора 6. Возможность такого смещения обеспечивает .эластичная муфта 20.

(О Настройка стенда производится таким образом, что при установке ползунов кривошипа и водила соответственно на минимальном и максимальном расстояниях от оси поводковой шайJ5 бы Гсоответствует максимальной скорости рабочего вала во время одного его оборота) эксцентриковые грузы на дисках и наиболее удаленные от оси кулачков точки их обращены к опорным роликам.

20

При такой настройке стенда создаются условия испытаний шатунных подшипников, наиболее близкие к реальным.

Использование стенда -позволяет

25 приблизить условия испытаний подшипников коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания к эксплуатационным, что повьшзает достоверность испытаний.

/ Фиг:г л

А-А 29 W

фие.З 30 3/

2 7 9 1Z 8 //

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОДШИПНИКОВ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ преимущественно двигателей внутреннего сгорания, содержащий станину, жестко . закрепленное на ней устройство для фиксации испытуемого подшипника, рабочий вал, кинематически соединенный с приводом, вспомогательные валы и механизм динамического нагружения испытуемого подшипника, отличающийся тем, что, с целью . повышения достоверности испытаний путем обеспечения согласованного воздействия нагружающих факторов, он снабжен устройством для обеспе-, чения неравномерного вращения вала, выполненным в виде корпуса, размещенного на станине, двух размещенных одна в другой и установленных в корпусе поворотных эксцентри- ковых втулок, поводковой шайбы с пазами, установленной во внутренней поворотной втулке, водила и кривошипа с ползунами и пальцами, размещенными в пазах поводковой шайбы, а механизм динамического нагружения снабжен опорными роликами, размещен- . ными на рабочем валу симметрично по обе стороны устройства фиксации испытуемого подшипника, дисками с эксцентриковыми грузами, размещенными на двух вспомогательных валах симметрично оси устройства для фиксации испытуемого подшипника с возможностью взаимодействия с опорными роликами, профилированными кулачками, размещенными на третьем i вспомогательном валу с возможностью взаимодействия с опорными роликами, (Л и механизмом поджатия дисков и кулачков к. опорным роликам. 2.Стенд поп.1,отличающ и и с я тем, что механизм поджатия дисков и кулачков к опорным роликам выполнен в виде гидроцилиндров, штоки которых кинематически жестко соединены с вспомогательными валами. 3.Стенд по п.I, отличающий с я тем, что он снабжен зластичной муфтой, размещенной на вспомогательном валу, связанном с профилированными кулачками.