Стенд для усталостных испытаний зубчатых колес Советский патент 1988 года по МПК G01M13/02 

4

О

c

00 ГчЭ ел

га

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследовании усталости материалов зубчатых колес.

Цель изобретения - повышение достоверности испытаний путем обеспечения имитации реальных циклов нагружения в различных диапазонах создаваемых нагрузов.

На чертеже изображен стенд для усталостных испытаний зубчатых колес, общий вид. Стенд содержит основание 1, нагружа- тель, выполненный в виде гидроцилиндра ;2 одностороннего действия, связанный с его :порцшем (не обозначен) нагружаюш,ий эле- ;мент 3, предназначенный для взаимодействия с испытуемым колесом 4, приспособление 5 для крепления последнего, гидро- iпульсатор (не показан), сливной 6 и подводя- :1ций 7 трубопровод. Предохранительно-редук- щионный клапан состоит из стакана 8, запор- ного элемента 9 с пружиной 10, датчика 11 контроля нагрузки и регулировочного уз- ла в виде установленного в стакане 8 с возможностью перемещения вдоль его оси порш- ; ня 12 со штоком 13, взаимодействующим с кулачком 14 кулачкового механизма (не обозначен) с программным приводом 15, связанным с датчиком 11 контроля нагрузки. : Рабочая полость гидроцилиндра 2 связана подводящим трубопроводом 7. с гидропульсатором, через предохранительно-редукционный клапан со сливным трубопроводом 6 и, кроме того, с последним - через золотниковый переключатель 16 и один до- ; полнительный предохранительно-редукцион- ; ный клапан 17. Узел предварительного нагружения состоит из винтовой пары 18, одно звено которой связано с основанием 1, другое - через шаровой шарнир 19 с упором 20, предназначенным для взаимодействия с испытуемым колесом 4.

: Нагружающий элемент 3 и упор 20 могут

быть снабжены сегментными самоустанавли; Бающими губками 21, предназначенными

для взаимодействия с зубьями испытуемого

колеса 4.

Одна из поверхностей нагружающего элемента 3 может быть выполнена в виде клина, над которой на основании 1 установлен концевой выключатель 22.

Стенд работает следующим образом. В приспособление 5 устанавливается испытуемое зубчатое колесо 4 и поджимается упором 20 посредством винтовой пары 18 узла предварительного нагружения. Затем в программное устройство привода 15 вводится значение уровня нагрузки. Золотниковый переключатель 16 устанавливается в положение, соответствующее подключению предохранительно-редукционного клапана, имеюндего пружину 10 с линейной характеристикой упругих свойств в заданном диапазоне изменения нагрузки. Включается гидропульсатор. Рабочая жидкость давит на поршень гидроцилиндра 2, который через нагружающий элемент 3 воздействует на испытуемое зубчатое колесо 4. При превышении заданного уровня нагрузки рабочая жидкость, воздействуя на запорный элемент 9 предохранительно-редукционного клапана, сжимает пружину 10 и через его полость поступает в сливной трубопровод 6. Датчик 11 контроля нагрузки передает сиг0 нал обратной связи в программное устройство, которое обеспечивает автоматическую подналадку стенда, включая привод 15, который доворачивает на необходимый угол кулачок 14 и при помощи поршня

5 12 обеспечивает поджим или ослабление пружины 10. При появлении трещин по корню зуба испытуемого колеса 4 или при его разрушении нагружающий элемент 3, передающий нагрузку, перемещается на величину большую, чем при испытаниях це0 лого образца. При этом или новая поверхность нагружающего элемента 3 воздействует на концевой выключатель 22, размыкая цепь питания привода гидропульсатора. Рабочая жидкость перестает поступать в

5 рабочую полость гидроцилиндра 2, стенд останавливается.

Наличие дополнительных предохранительно-редукционных клапанов 17 позволяет разбить весь диапазон нагрузок на поддиапазоны и повысить точность испытаний

0 за счет применения в каждом предохранительно-редукционном клапане пружины 10, имеющей линейную характеристику упругих свойств в соответствующем диапазоне нагрузок.

Узел предварительного нагружения дает

5 возможность проводить испытания с предварительно нагруженным испытуемым зубчатым колесом 4, т.е. при коэффициенте асимметрии цикла, отличном от нуля.

Наличие сегментных самоустанавливающихся губок .21 дает возможность прово0 дить испытания косозубых зубчатых колес. В этом случае губки разворачиваются и прилегают к поверхности зуба, образуя линию контакта.

45

Формула изобретения

1. Стенд для усталостных испытаний зубчатых колес, содержащий основание, нагружатель в виде гидроцилиндра одностороннего действия, связанный с поршнем

последнего нагружающий элемент, предназначенный для взаимодействия с испытуемым колесом, приспособлением для крепления последнего, гидропульсатор, золотниковый переключатель, связанный с гидроцилиндром, сливной и подводящий трубопроводы и предохранительно-редукционный клапан, включающий стакан, подпружиненный запорный элемент, связанный с последним регулировочный узел и датчик контроля нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний, регулировочный узел предохранительно-редукционного клапана выполнен в виде установленного в стакане с возможностью перемещения вдоль его оси поршня с штоком, стенд снабжен кулачковым механизмом с программным приводом, кулачок которого имеет возможность взаимодействия с штоком, а привод связан с датчиком контроля нагрузки и по меньшей мере одним дополнительным предохранительно-редукционным клапаном, размещенным между золотниковым переключателем и сливным трубопроводом, подводящий трубопровод соединен с гидропульсатором и гидроцилиндром, а основ- ной предохранительно-редукционный клапан связан с последним и сливным трубопроводом.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен узлом предварительного нагружателя, состоящим из винтовой пары, одно звено которой связано с основанием, и предназначенным для взаимодействия с испытуемым колесом, упором, шарнирно связанным другим звеном.

3.Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен предназначенным для взаимодействия с зубьями испытуемого колеса самоустанавливающимися губками, одни из которых размещены на нагружающем элементе, другие - на упоре.

4.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что одна из поверхностей нагружающего элемента выполнена в виде клина, а стенд снабжен имеющим возможность взаимодействия с ним концевым выключателем, связанным с гидропульсатором.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследо- вании изгибной усталости материалов зубчатых колес. Целью изобретения является повышение достоверности испытании путем обеспечения имитации реальных циклов на- гружения в различных диапазонах создаваемых нагрузок. При включении гидропульсатора рабочая жидкость давит на поршень гидроцилиндра 2, который через нагружающий элемент 3 воздействует на испытуемое зубчатое колесо 4, закрепленное в приспособлении 5. При превышении заданного уровня нагрузки рабочая жидкость, воздействуя на запорный элемент 9 предохранительно-редукционного клапана, сжимает пружину 10 и через его полость поступает в сливной трубопровод 6. По сигналу с датчика 11 контроля нагрузки включается привод 15, который поворачивает кулачок 14 на требуемый угол и при по- мопхи поршня 12 обеспечивает поджим и.ти ослабление пружины 10, тем самым автоматически поддерживая требуемый уровень нагружения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. о (Л