Стенд для испытаний шарнирных соединений Советский патент 1989 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для статических испытаний шарнирных соединений.

Цель изобретения - упрощение эксплуатации и повышение достоверности результатов испытаний.

На фиг. 1 показан предлагаемый стенд, общий ВИД} на фиг. 2 - то же, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - привод общий ВИД; на фиг. 4 - сечение Б-Б н,э фиг. 1; на фиг. 5 - вид В нафиг.З на фиг. 6 - то же, при разнонаправленном повороте храповых колес.

Стенд содержит основание 1 и установленные на нем подвижную опору 2, неподвижную опору 3, механизм 4 нагр жения испытываемых шарнирных соединений 5 и 6, соединенных между собой силоизмерительным валом 7, и привод 8 механизма А.

Основание 1 выполнено в виде рамы с двумя отверстиями 9 и двумя парами пазов 10 и 11. Оси Е-Е и Ж-Ж отверстий 9 расположены в одной плоскости, перпендикулярной общей продольной оси Х-Х стенда, параллельно друг другу и симметрично относительно оси Х-Х (точка О на фиг. 1). Пазы 10 и 11 выполнены пересекающими поверхности отверстий 9.

Подвижная опора 2 выполнена в виде траверсы 12 с центральным отверстием 13, отверстиями 1A для крепления шарнирного соединения 5 и двумя пазами 15, оси которых расположены параллельно друг другу и перпендикулярно оси отверстия 13. К днищам пазов 15 закреплены сферические упоры 16, радиус R сферы которого равен расстоянию от вершины упора до оси отверстия 13 (до точки О). Упоры могут быть выполнены также с цилиндрической поверхностью радиусом R

Неподвижная опора 3 выполнена в виде стойки, закрепленной на основании 1 с центральным отверстием 17 и отверстиями 18 для крепления шарнирного соединения 6. В исходном состоянии оси отверстий 13 и 17 совпадают друг с другом и общей продольной осью Х-Х стенда.

Механизм нагружения, соединяющий основание 1 с подвижной опорой 2 выполнен в виде двух винтовых механизмов, каждый из которых содержит ходовой винт 19, гайку 20, а также сферические шайбы 21 и 22. Ходовой

0

5

5

0

5

0

5

0

5

винт 19 установлен в отверстии 9 основания 1 и в пазу 15 траверсы 12 с возможностью осевых перемещений и выполнен с резьбовым участком 23 на одном из концов, с цилиндрическим участком 2k в средней части и участком 25 прямоугольного сечения на другом конце. Наружные шайбы 21 неподвижно установлены на концах участка 25 винта 19. Внутренние шайбы 22 охватывают траверсу 12 с обеих сторон, а центр сферических поверхностей диаметра D расположен в точке пересечения оси Е-Е (или Ж-Ж) и оси У-У, перпендикулярной оси Х-Х и проходящей через точку О. Боковые грани 2б и 27 винта 19 установлены с возможностью взаимодействия с боковыми стенками паза 15, а его внутренняя грань 23 - с возможностью взаимодействия с упором 1б.

Привод 8 соединен с механизмом k нагружения и выполнен в виде четырех- шарнирного механизма и соединенных с ним храповых механизмов и механизмов переключения направлений. Четырехзвен- ный механизм шарнирно соединен с цилиндрическими участками 2 обоих ходовых винтов 19 и выполнен в виде коромысла 29, составного коромысла 30 и шатуна 31, при этом коромысло 30 выполнено регулируемым по длине, например, в виде двух стержней 32 и 33 с резьбовыми участками противоположного направления на внутренних концах, соединенных друг с другом посредством резьбовой муфты 3 с соответствующими резьбами.

Храповой механизм выполнен в виде установленных с возможностью взаимодействия друг с другом храпового колеса 35 и двухзубовой собачки 36, причем последняя установлена с возможностью поворота относительно пальца 37, закрепленного на коромысле 29 (30), а храповое колесо 35 установлено с возможностью вращения вокруг резьбового участка 23 винта 19 в пазу 10 основания 1 и неподвижно соединено с гайкой 20.

Механизм переключения направления выполнен в виде двуплечего рычага 38, один из концов которого соединен посредством упругого элемента ЗЭ с собачкой 36, а другой конец установлен с возможностью взаимодействия с одним из двух упоров tO и 41, схематично изображенных на фиг. 5 и

6, при этом рычаг 38 установлен с возможностью поворота относительно пальца 2, закрепленного на коромысле 29 (30).

Стенд работает следующим образом.

К подвижной опоре 2 прикрепляют одно из испытываемых шарнирных соединений 5, а к неподвижной опоре 3 - другое шарнирное соединение 6. Шарниры 5 и 6 соединяют друг с другом посредством силоизмерительного вала 7 с тензодатчиками (на фиг. 2 не показаны) сопротивления для замера величин крутящего момента и перегиба затем статически нагружают механизмом Ц посредством привода 8.

Нагружение испытываемых соединений поперечными перемещениями траверсы 12 осуществляют однонаправленными поворотами обеих гаек 20 на одинаковые углы, при этом ходовые винты 19 перемещаются однонаправленно вдоль осей Е-Е и Ж-Ж на одинаковые расстояния, перемещая в соответствующемнаправлении траверсу 12, чем достигается радиальное смещение шарнирного соединения 5 относительно шарнирного соединения 6 и нагружение силоизмерительного вала 7 перегибом.

Нагружение испытываемых соединений крутящим моментом осуществляют разнонаправленными поворотами обеих гаек 20 на одинаковые углы, при этом ходовые винты 19 перемещаются разло- направленно вдоль осей Е-Е и Ж-Ж на одинаковые расстояния, поворачивая в соответствующем направлении траверсу 12 вокруг точки О за счет проскальзывания сферических шайб 22 относительно сферических шайб 21 и перекатывания упоров 1б по внутренним граням 28 винтов 19, чем достигаются угловое перемещение вокруг общей продольной оси стенда шарнирного соединения 5 относительно шарнирного соединения 6 и нагружение силоизмерительного вала 7 крутящим моментом.

Смешанное нагружение испытываемых соединений осуществляют однонаправленными или разнонаправленными поворотами обеих гаек 20 на различные углы, при этом ходовые винты 19 перемещаются однонаправленно или разнонаправленно вдоль осей Е-Е и Ж-Ж на различные расстояния, перемещая ра- , диально и поворачивая вокруг точки О в соответствующих направлениях траверсу 12, чем достигается радиаль10

5

0

5

0

5

0.

5

0

5

ное и угловое перемещение шарнирного соединения 5 относительно шарнирного соединения 6 и смешанное нагружение силоизмерительного вала 7 перегибом и крутящим моментом. При смешанном нагружении величины изгибающего усилия и крутящего момента являются функциями направлений и углов поворота гаек 20, которые в свою очередь зависят от положений рычагов 38, от длины коромысла 30 и от угла поворота привода 8.

Перед эксплуатацией стенд подлежит наладке, т.е. установке обоих рычагов 38 в соответствующие положения, регулировке длины коромысла 30 и установке рабочего хода привода 8.

Испытания шарнирных соединений 5 и 6 осуществляют нагружением их до требуемых величин посредством поворота привода 8 и считыванием показаний тензодатчиков.

При достижении длины коромысла 30, равной длине коромысла 29, поворот привода 8 обеспечивает повороты гаек 20 на одинаковые по величине углы,что необходимо при испытаниях шарнирных соединений нагружением только поперечными перемещениями или только крутящим моментом в зависимости от положения механизмов переключения направ лений.

Смешанное нагружение осуществляют посредством поворота привода 8 при длине коромысла 30, не равной длине коромысла 29, и при однозначных и не- 1 однозначных положениях механизмов переключения направлений.

Выполнение стенда с приводом, содержащим четырехзвенный шарнирный механизм с одним коромыслом регулируемой длины, храповые механизмы и механизмы переключения направлений и соединенным с механизмом нагружения, выполненным в виде двух винтовых механизмов, оси которых расположены параллельно друг другу в плоскости, перпендикулярной общей продольной оси стенда, шарнирно соединенных с подвижной опорой, выполненной в виде траверсы, установленной как с возможностью радиального перемещения, так и с возможностью поворота вокруг точки О, обеспечивает возможность осуществления различных наперед заданных режимов испытаний шарнирных соединений поворотом привода на требуемый угол, что упрощает эксплуатацию стенда и повышает достоверность результатов испытаний за счет приближения условий испытаний к условиям эксплуатации шарнирных соединений.

Формула изобретения

Стенд для испьп-аний шарнирных соединений, содержащий основание, подвижную в поперечном направлении относительно общей продольной оси опору И неподвижную опору для крепления между ними испытываемых соединений, а также механизмы нагружения последних поперечными перемещениями и крутящим моментом, содержащее ходовые винты и гайки, отличающи й- с я тем, что, с целью упрощения эксплуатации и повышения достоверности результатов испытаний, он снабжен приводом механизмов нагружения, содержащим четырехзвенный шарнирный механизм, храповые механизмы и механизмы переключения направлений, при этом подвижная опора выполнена в виде траверсы, установленной с возможностью поперечных перемещений и поворотов в плоскости, перпендикулярно

общей продольной оси стенда, механизм нагружения поперечными перемещениями и крутящим моментом выполнен в виде , двух винтовых механизмов, оси которых расположены параллельно друг другу в плоскости перемещений траверсы, четырехзвенный шарнирный механизм выполнен в виде двух коромысел, одни из концов которых шарнирно соединены с винтовыми механизмами, а другие - друг с другом посредством шатуна, причем одно из коромысел выполнено регулируемой длины, каждый из храповых механизмов выполнен в виде храпового колеса, установленного с возможностью взаимодействия с двух- зубой собачкой, а каждый переключатель направления выполнен в виде рычага, соединенного с собачкой г;ссред- ством упругого элемента и установленного с возможностью взаимодействия с одним из двух упоров, причем на каждом из коромысел установлено по одному храповому механизму и по одному механизму переключения направления, а каждое храповое колесо неподвижно соединено с гайкой каждого винтового механизма.

Изобретение относится к испытательной технике для статических испытаний шарнирных соединений. Цель изобретения - упрощение эксплуатации и повышение достоверности результатов испытаний. Устройство содержит основание 1, подвижную опору 2, соединенную с механизмом 4 нагружения и приводом 8, а также неподвижную опору 3. При испытаниях к опоре 2 присоединяют шарнирное соединение 5, а к опоре 3 - шарнирное соединение 6. Соединения 5, 6 связывают силоизмерительным валом 7, снабженным тензодатчиками. Испытания осуществляют путем поворота привода 8 на величину рабочего хода. Выполнение механизма 4 нагружения с приводом 8 позволяет производить нагружение как перегибом, так и крутящим моментом благодаря возможностям регулирования хода и переключения направлений составных частей механизма 4. 6 ил.

Ж 16

11

Фиг.1

J7

20

23

20 Ш

Фиг.

26

цзиг.

36

39

Фие.5

Фие.В