Способ измерения продольной жесткости клиновых ремней и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении жесткости ремней.

Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности, На фиг. 1 приведена схема устройства для измерения продольной жесткости клиновых ремней; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1 (контроль радиального положения ремня в канавке шкива); на фиг.3-5 - схема измерения жесткости ремня с учетом регистрации радиального перемещения ремня в канавках клиновых шкивов, на фиг.6-8 - схема измерения жесткости ремня без учета радиального перемещения ремня.

Устройство для измерения продольной жесткости клиновых ремней содержит основание 1 с расположенными на нем подвижным и неподвижным захватами 2 и 3 соответственно с установленными в них шкивами 4 и 5. На шкивы 4 и 5 надет испытуемый ремень 6. Подвижный захват 2 снабжен нагру- жателем 7 (например, в виде пары винт - гайка) и датчиками 8 и 9 регистрации усилий и перемещений. По крайней мере один из шкивов, например шккв 5, установленный ня неподвижном захвате 3, оснащен приспособлением для контроля радиального положения ремня 6 в канавке шкива 5. Приспособление представляет собой заостренный рычаг 10, закрепленный на оси 11 втулки 12 и расположенный внутри последней. Втулка 12 вставляется в отверстие гакива 5 таким образом, что заостренный конец рычага 10 взаимодействует с боковой поверхностью ремня 6, а противоположный конец рычага 10 связан с измерителем 13 линейных перемещений, закрепленным на втулке 12.

5

0

5

0

5

0

5

Устройство для измерения продольной жесткости клиновых ремней работает следующим образом.

Испытуемый ремень 6 надевается на шкивы 4 и 5, расположенные на захватах 2 и 3 основания 1. С помощью нагружателя 7 и подвижного захвата 2 создается необходимое растягивающее усилие, регистрируемое датчиком 8. Перемещение подвижного захвата 2 регистрируется датчиком 9. Одновременно с регистрацией усилия и изменения длины ветвей ремня 6 осуществляют регистрацию глубины расположения ремня на дугах обхвата шкивов о Это достигается тем, что при перемещении ремня 6 в канавке шкива 5 боковая поверхность ремня взаимодействует с заостренным концом двуплечего рычага 10. Другой конец рычага 10 связан с измерителем 13 линейных перемещений, по которому и ведут отсчет радиального перемещения ремня. Необходимым и обязательным условием повышения точности измерения также является то, что диаметры шкивов, углы канавки шкива и шероховатости стенок канавок должны быть одинаковы.-.

Способ осуществляется следующим образом.

Клиновой ремень надевают на клиновые шкивы, производят растяжение ремня путем раздвигания шкивов и регистрируют изменение длины ветвей ремня и значение растягивающего ремень усилия, одновременно регистрируют глубину расположения ремня на дугах обхвата шкивов, а величину продольной жесткости определяют по формуле

F I.

Е -fruP } (1)

продольная жесткость ремня

(модуль упругости); растягивающее усилие; площадь поперечного сечения

ветвя ремня, длина ремняj удлинение каждой из ветвей

ремня под нагрузкой; изменение глубины расположения ремня на шкивах. тно, что закон Гука при расзаписывается в виде

16297766

Разница в длинах дуг вызывает удлинение ветвей у верхнего шкива с каждой стороны на величину

- 1

В(СГ

Т

(R,-0 Т-ЛВ

Аналогично и с дугами КБ. Следовательно, каждая ветвь удлиняется на величину

fr

UR

f

&R

B-AR,

Изобретение относится к стендовому оборудованию и может быть использовано для измерения продольной жесткости клиновых ремней. Нель изобретения - повышение точности измерения. Способ измерения продольной жесткости клиновых ремней заключается в том, что клиновой ремень надевают на клиновые шкивы, производят растяжение ремня, путем раздвигания шкивов и регистрируют при этом изменение длины ветвей ремня и значения растягивающего ремень усилия. Новым в способе является , что одновременно с регистрацией усилия и изменения длины ветвей производят регистрацию глубины расположения ремня на дугах обхвата шкивов, после чего величину продольной жест кости вычисляют по форыуле Е 4S А -1ГДК ШЯ ГДе F - усилие раздвигания шкивов Е , с SS (Л А-А

6 Е-б,

(2)

где

tf

Е

6 напряжение в материалеJ модуль упругости (жесткость) J

относительное удлинение. Тогда (фиг.6-8), если не учитывать радиального смещения ремня в канавках шкива, напряжение в каждой ветви ремня равно отношению действующего в ней усилия на площадь ветви ремня:

Г F-1 Fft

0 I S 2S (3)

Аналогично относительное удлинение равно (фиг.8)

С -&L 2UI. лм t 172 Г (4)

Выразив из выражения (2) величину продольной жесткости Е и подставив значения G и 6 из выражений (3) и (4), получим

Ј F L

Т

35

Е

2S 2(UL) AS- Д L

В реальных условиях наблюдается утапливание ремня в канавку шкива по мере роста нагрузки (фиг.З и 4). Ремень сжимается в канавке шкива и

проваливается в нее глубже.

Длина дуги АС на радиусе R мень не нагружен, фиг.З)

R

45

(реlftcНа дуге Af С

F, фиг.4) 1

МЕ

(при наличии нагрузки

50

JL L

4s U.L -1ГАК- ;

где S сечеА с

fiR,

-твеи

площаль поперечного ния ветвк , длина ремня; удлинение каждой из BI ремня под нагрузкойJ изменение глубины расположения ремня на шкивах. 2. Устройство для измерения продольной жесткости клиновых ремней,

L UL

Соответственно

т - 21 16С 2

Ь с

Е,

Таким образом, чистое удлинение ветви ремня, вызванное только приложенным усилием и связанное только с физико-механическими свойствами сечения ремня, при растяжении должно находиться без учета утапливания ремня. Истинное удлинение равно разнице Д L - И Д R.

С учетом изложенного величина продольной жесткости ремня вычисляется по формуле

и

Е

F 4S

AL -fAF

зо

Ремень должен испытываться только на шкивах, так как этим моделируются его условия работы.

Формула изобре

НИИ

35

4«

4«

45

Е

0

JL L

4s U.L -1ГАК- ;

где S сече-твеи

5

площаль поперечного ния ветвк , длина ремня; удлинение каждой из BI ремня под нагрузкойJ изменение глубины расположения ремня на шкивах. 2. Устройство для измерения продольной жесткости клиновых ремней,

L UL

UR содержащее основание, подвижный и неподвижный захваты, установленные на захватах шкивы, регистратор усилий и регистратор перемещений подвижного захвата, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено по крайней мере одним регистратором глубины расположения ремня на дугах обхвата шкивов, выполненным в виде двуплечего

S S / / S S / S

рычага, одно плечо которого заострено, и измерителя линейных перемещений, в шкиве в зоне дуги обхвата выполнено отверстие, параллельное оси шкива, в котором размещено заостренное плечо рычага с возможностью взаимодействия с клиновым ремнем, а второе плечо рычага связано с измерителем линейных перемещений.

/

Фаг.

Фиг.3

г

///////////

А

J

Ј

Фие.7

%

V

7я

Фиг. 8

о