Устройство для тарировки и контроля торсионных валов Советский патент 1991 года по МПК F16B3/00 

/L

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит опорный и нагружающий узлы Опорный узел включает фиксирующую вал обойму 13, а нагружающий узел - опорную обойму 6, установлен- ную с возможностью вращения в подшипниках 4 и жестко связанную с рычагом-сектором 7. Последний содержит шкалу отсчета погрешности момента нагружения от действия массы рычага-сектора и подвижную шкалу индикации угла закручивания торсионного вала Рычаг-сектор установлен вертикально относительно торсионного вала и в центре тяжести его распо- ложена масштабная стрелка-отвес Рычаг-сектор связан гибким элементом с винтом нагружения через динамометр На наиболее слабом сечении вала установлены тензорезисторы 1 з п ф-лы 4 ил

111

Фиг 2

ю

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано на стендах замкнутого силового контура при испытаниях зубчатых и других передач,

Цель изобретения - повышение точности измерений при испытании различных передач путем проведения тарировки и контроля торсионных валов вне испытательного стенда с минимальными погрешностями.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство для тарировки и контроля торсионных валов для испытательного стенда, общий вид; на фиг. 2 - опорный и нагружающий узлы устройства, разрез; на фиг. 3 - схема действия и регистрации сил, создающих момент от массы рычага; на фиг. 4 - устройство, аксонометрия.

Устройство для тарирования и контроля торсионных валов содержит основание 1, на котором жестко закреплена вертикальная стенка 2, на которой смонтирован нагружающий узел, включающий в себя стакан 3, жестко соединенный со стенкой 2. В стакане 3 установлена на подшипниках 4, распираемых втулкой 5, опорная (для торсионного вала) обойма 6, с которой жестко соединен рычаг-сектор 7. Со. стороны рычага-сектора 7 подшипники регулируются кольцом 8. Стакан 3 закрыт с торца крышкой 9 и жестко связан с основанием ребром 10 {фиг. 2).

Опорный узел устройства выполнен в виде стойки и включает в себя плиту 11, на которой смонтированы стенки 12, поддерживающие жестко установленную на них защемляющую обойму 13 торсионного вала 14. Последний устанавливается в обоймах 6 и 13 при помощи шпонок 15 и 16 (фиг. 2),

Рычаг-сектор 7 соединен через трос 17 и динамометр 18 с ходовым винтом 19 на- гружения. Последний смонтирован на желобе 20 стенки 2 через упорный подшипник 21 и удерживается от проворачивания ползуном 22, который жестко закреплен на винте 19 и имеет возможность скольжения вдоль желоба 20 (фиг. 1). Ходовой винт приводится в движение штурвалом-гайкой 23. Трос 17 защемлен на рычаге-секторе 7 со стороны, противоположной ходовому винту 19, для сохранения постоянного радиуса плеча приложения силы к рычагу-сектору.

Рычаг-сектор 7 содержит нанесенные путем тарирования две шкалы (фиг. 3 и 4): А - шкала погрешности момента нагружения от действия массы рычага-сектора в системе нагружения; Б - подвижная шкала индикации угла закручивания торсионного вала в процессе нагружения. Рычаг-сектор снабжен стрелкой-отвесом 24, которая шарнирно установлена на нулевом делении О шкалы А, находящемся в центре тяжести рычага-сектора 7.

Рычаг-сектор 7 в совокупности со шкалами А и Б и стрелкой-отвесом 24, шарнирно установленной в центре тяжести рычага- сектора, образуют своеобразный гравитационный стрелочный комбинированный индикатор угла закручивания торсионного

вала и регистрации погрешности момента, вносимого весом рычага-сектора во время нагружения вала, Такой индикатор действует по принципу векторного разложения силы тяжести Р рычага-сектора на PI и Ра

(фиг. 3), масштабно выполненной в виде стрелки-отвеса и разградуированной сетки, связывающей указанные шкалы. Противодействующая сила sin у .

Устройство работает следующим образом.

Торсионный вал 14 перед установкой на стенд для испытания редукторов по замкнутой схеме нагружения (не показано) проходит тарирование (контроль) параметров

жесткости с помощью предлагаемого устройства. Для этого торсионный вал 14 устанавливают при помощи шпонок 15 и 16 в обоймах 13 и 6 соответственно опорного и нагружающего узлов. На опасное сечение

торсионного вала наклеивают тензорези- сторы 2,5 образующие постоянный измерительный мост, соединяемый проводниками 26 с тензоприбором 27, например ИД-1, который может быть закреплен на стенке 2

устройства. Далее вращением штурвала- гайки 23 в ту или иную сторону устанавливают показание динамометра в равенство показаний динамометра и шкалы А. Этой операцией разгружается торсионный вал от

действия крутящего момента от массы рычага-сектора.

Это положение является началом отсчета нагружающего момента на торсионный вал. После этого фиксируют показание тензоприбора 27 и подвижную шкалу Б устанавливают в нулевое положение для удобства отсчета угла закрутки торсионного вала при нагружении. Далее, вращением штурвала-гайки 23 производят ступенчатое

(с требуемой градацией точности) нагруже- ние торсионного вала 14 путем его закручивания рычагом-сектором 7 через шпоночное соединение торсионного вала с обоймой 6 нагружающего узла заданного (расчетного)

момента кручения, что фиксируется показаниями динамометра и тензоприбора. При этом составляют таблицу (график)зависимо- сти показаний тензоприбора от момента закручивания торсионного вала.

Величину крутящего момента определяют как алгебраическую сумму показаний шкалы А и динамометра 18 МДИн

Д Мкр+Мзад.

Для этого цены их делений выполняют идентичными, например в Нм. Контроль на стенде величины нагрузки торсионного вала производится тремя путями одновременно; по жесткости вала по показаниям динамометра Н-м; по показаниям тензопри- бора В. Три величины связаны между собой графиком-паспортом на торсионный вал, Впоследствии торсионный вал используется совместно с тензоприбором на испытательных стендах для контроля нагрузки зубчатых передач.

Предлагаемое устройство позволяет исключить погрешности измерений, вносимые особенностями конструкции стенда.

Формула изобретения

0

5

0

динамометр с ходовым винтом нагружения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено тензорезисторами, установленными на валу, нагружающий узел снабжен опорной обоймой для размещения конца торсионного вала, установленной с возможностью вращения и жестко связанной с рычагом-сектором, содержащим шкалу отсчета погрешности момента нагружения от действия массы рычага-сектора, подвижную шкалу индикации угла закручивания торсионного вала, и установленным вертикально относительно последнего.

//

13

11

ФигЗ