Стенд для оценки качества манипуляторов Советский патент 1987 года по МПК B25J11/00 

pa 3 установлена на вертикальной стенке основания 1 с возможностью качания шпаги 4, размещенной на подшипниках шаровой опоры 3 с возможностью возвратно-поступательных и враш,ательных движений. Для создания условий, близких к производственным стенд снабжен вентилятором 19 высокого давления, источником 33 подачи аэрозолей и вакуумными системами 26 и 27. Эффективность герметизирующих элементов манипулятора определяют по содержанию аэрозо1

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для комплексной оценки качества шпаговых манипуляторов, применяемых в автономной, радиохимической и химической промышленности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний герметизирующих элементов.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема стенда для оценки качества манипуляторов; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Стенд для оценки качества манипуляторов содержит основание 1 и- испытательную камеру 2, герметично закрепленную на основании 1 посредством фланца с уплотнением. На вертикальной стенке основания 1 выполнено отверстие, в которое вмонтированы ложементы. Щаровая опора 3 установлена на ложементах с возможностью качания. Внутри шаровой опоры 3 на ее подшипниках установлена шпага 4 с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения. Шпага 4 выполнена цельнометаллической и на конце ее, расположенном в испытательной камере 2, смонтирован винт, предназначенный для крепления массы 5, имитирующей рабочую нагрузку манипулятора, и взаимодействующий с контргайкой 6.

Устройство задания перемещения шпаги 4 и шаровой опоры 3 манипулятора включает двигатель 7, например электродвигатель, выходной вал которого через редуктор 8 и винтовую передачу 9 связан с кривошипом 10, шарнирно установленным на конце шпаги 4, размещенном вне испарительной камеры 2. На этом же конце шпаги 4 закреплен палец 11 с роликом 12, установленным с возможностью взаимодействия с пазом пространственного кулачкового механизма 13, смонтированного на основании 1. Изменение длины кривошипа 10 осуществляется винтовой передачей 9 (фиг. 1), что позволяет изменять амплитуду возвратнолей в подчехольной зоне, образованной между вертикальной стенкой основания 1 и сорбирующим 17 и защитным 18 чехлами, относительно их концентраций в испытательной камере 2 путем отбора проб воздуха Пробоотборники включают очистительные фильтры 28 и 29 и ротаметры и связаны с вакуумными системами 26 и 27. После проведения заданного цикла испытаний стенд демонтируют и определяют износ герметизирующих элементов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

поступательного движения шпаги 4. Максимальная скорость возвратно-поступательного движения шпаги 4 манипулятора имитируется равной 0,4-0,5 м/с, соответственно этому

рассчитывается число оборотов кривошипа 10 (порядка 10 об/мин).

Расстояние между осью вращения кривошипа 10 и центром шаровой опоры 3 выбирается из условия обеспечения поворота последней на максимально допустимый угол (порядка 70°). У основания оси кривошипа 10 расположен счетчик 14 числа оборотов (фиг. 2). На вертикальной стенке основания 1 соосно шпаге 4 жестко установлен стакан 15, к которому крепятся с помощью хомутов 16 сорбирующий 17 и защитный 18 чехлы, изготавливаемые из латекс- ной хлоропреновой резины, другим концом эти чехлы закреплены на конце шпаги 4, размешенном вне испытательной камеры 2. Сорбирующий 17 и защитный 18 чехлы обра0 зуют подчехольную зону и дополнительно изолируют операторское помещение от попадания в него вредных веществ.

Для создания разрежения или избыточного давления в испытательной камере 2 в зависимости от производственных условий служит вентилятор 19 высокого давления, установленный снаружи испытательной камеры 2 и связанный с последней посредством вводного патрубка 20 с краном 21 с измерительной аппаратурой 22, включающей

Q манометр 23, газовые часы 24 и ротаметры 25, служащие, для измерения разрежения или давления, объема подаваемого воздуха и объема пробы воздуха.

Для выравнивания давлений в испыта- j тельной камере 2 и подчехольной зоне имеются вакуумные системы 26 и 27, связанные соответственно с испытательной камерой 2 и подчехольной зоной посредством очистительных фильтров 28 и 29 и выводных патрубков 30 и 31 с измерительной 0 аппаратурой 22 и 32.

Для создания определенной концентрации вредных веществ в испытательной камере имеется источник 33 подачи аэрозолей, установленный вне испытательной камеры 2 и связанный с последней трубопроводом с патрубком 34 и краном 35. Концентрация вредных веществ в испытательной камере 2 и подчехольной зоне оценивается путем отбора пробы воздуха из указанных объемов камер через пробоотборники, включающие очистительные фильтры 28 и 29 и ротаметры, связанные с вакуумными системами 26 и 27. Для определения усилия перемеш,ения шпаги 4 на ее конце, связанном с приводом, установлен динамометр 36.

Измерительно-регистрирующая аппаратура 37 для определения температуры, влажности, расхода воздуха и перепада давления в испытательной камере, подчехольной зоне и в операторском помещении вынесена на панель и связана с указанными емкостями посредством трубопроводов и , патрубков. Средства фиксации испытуемых элементов манипулятора выполнены в виде профильных стаканов под шаровую опору 3.

Исходя из условий производственных испытаний, максимально допустимый пере- пад давления в герметичной испытательной камере 2 устанавливается порядка 4 10 Па. Заглушка, устанавливаемая в отверстие для шпаги манипулятора, позволяет отдельно определить герметичность уплотнений по ща- ровой опоре З.и по шпаге 4.

Оценку качества манипуляторов осуществляют следующим образом.

В начальный период проводит отработку методики имитации условий производственных загрязнений манипуляторов с целью комплексной оценки защитных характеристик отдельных элементов уплотняющих узлов, определения оптимальной величины прилагаемого усилия перемещения щпаги 4 как функции степени поджима уплотняющих манжет и т. д.

Проведение испытаний манжетных уплотнений на истирание, износ начинают с установки на щпаге 4 стакана с набором испытуемых манжетных уплотнений. Шпагу 4 монтируют в шаровую опору 3 через уплот- нитель по ложементам, задают угол качания шаровой опоры 3 путем установки оси вращения кривошипа 10 относительно оси шаровой опоры 3, определяют величину хода возвратно-поступательного движения шпаги 4, после чего включают злектродвига- тель 7. При работе кривошип 10 совершает вращательное движение, шпага 4 возвратно-поступательное и вращательное движение в подшипниках скольжения щаро- вой опоры 3, а шаровая опора 3 - кача- тельное движение. Счетчик 14 числа оборотов показывает количество движений. Электродвигатель 7 выключают, герметизирую

j О

0

5

0

5 ,

5

щие узлы демонтируют и определяют износ уплотнений.

После выбора Оптимальной конструкции манжет и степени их износа определяют степень герметичности уплотняющего узла в целом по падению давления и по механическому выносу имитатора радиоактивного вещества.

Ввиду того, что наибольшему механическому износу в уплотняющих узлах подвергаются манжеты, проводят серию опытов с целью исследования процесса их истирания имитатором радиоактивного вещества в зависимости от моторесурса. Имитатор радиоактивного продукта наносят на щпагу 4 в количестве 1 г САР2 через заданные интервалы движений и после каждых 100 движений определяют количество прошедшего через манжеты вещества. Через заданный моторесурс герметизирующий узел демонтируют, манжеты и подшипники скольжения тщательно осматривают, промывают и взвешивают с целью определения степени их износа.

С целью определения степени герметичности уплотняющих узлов в целом по отношению падения давления воздуха при испытаниях к начальному давлению за единицу времени в испытательной камере 2 создают определенное избыточное давление, после проведения определенного количества движений шпаги 4 (моторесурса) измеряют расход воздуха и давление в подчехольной зоне испытательной камеры 2 и сравнивают начальным давлением. Для создания разрежения в испытательной камере 2 можно также использовать аспиратор. Избыточное давление в испытательной камере 2 можно также создать подсоединением вводного патрубка 20 через редуктор к магистрали сжатого воздуха. Перепад давления измеряют посредством U-образного манометра с наклонной трубкой. Расход воздуха определяют по газовым часам или по ротаметру.

Химический анализ сорбирующего чехла 17 позволяет определить физико-химические и дисперсные характеристики аэрозоля, проникщего из испытательной камеры 2 в подчехольную зону..

Формула изобретения 1. Стенд для оценки качества манипуляторов, содержащий основание, ложементы со средствами фиксации элементов манипулятора, устройство задания перемещений манипулятора, включающее двигатель, и измерительно-регистрирующую аппаратуру,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний герметизирующих элементов, он снабжен испытательной камерой, смонтированной на основании, источником подачи аэрозолей, закрепленным на основании вне испытательной камеры, шаровой опорой, установленной с возможностью качания на ложементах, смонтированных на вертикальной стенке основания, и шпагой, размещенной в шаровой опоре с возможностью возвратно-поступательного и врашательного движений, а также сорбирующим и защитным чехлами, закрепленными одними концами на вертикальной стенке основания посредством стакана с хомутами, установленного соосно шпаге, а другими концами - на этой шпаге, расположенной вне испытательной камеры, образуя подчехольную зону, причем на другом конце шпаги закреплена масса, имитирующая рабочую нагрузку, при этом измерительнорегистрирующая аппаратура снабжена пробоотборниками, включающими вакуумные системы, связанные соответственно с испытательной камерой и подчехольной зоной через фильтры и ротаметры.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что устройство задания перемещений выполнено в виде кулачкового механизма и кривошипа, один конец которого кинематически связан с валом двигателя, а другой щар- нирно закреплен на конце шпаги, расположенной вне испытательной камеры, причем на этом же конце шпаги установлен толкатель кулачкового механизма, кулачок которого смонтирован на основании.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для комплексной оценки качества шпатовых манипуляторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытания герметизирующих элементов. Для этото испытательная камера 2 смонтирована на основании 1, шаровая опо(Л со 05 со го

Составитель А. Ширяева

Редактор В. ПетрашТехред И. ВересКорректор М. Пожо

За4 аз932/19Тираж 954Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4