Устройство для испытания шаровых шарниров Советский патент 1991 года по МПК G01N3/56 G01M13/04 

Изобретение относится к испытаниям на трение и износ шаровых шарниров при колебательном движении.

Цель изобретения - приближение испытаний к условиям эксплуатации и повышение точности измерения силы трения.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для испытания шаровых шарниров; на фиг.2 - узел I на фиг.1, с расположением водила кривошипно-шатунного механизма с левой стороны от ползуна; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - узел II на фиг.2 с поворотом одной из чашек.

Устройство содержит станину 1 и нажимной элемент 2 со сферическими поверхностями, между которыми размещена сферическая опора 3. На станине 1 крепятся стойки 4, которые связаны поперечной

планкой 5. Привод качательного движения содержит гибкий элемент 6, например трос, жестко соединенное с его концами двуплечее коромысло 7, связанное через водило 8 кривошипно-шатунного механизма с электродвигателем 9. (Водило 8 закреплено эксцентрично на двигателе). Гибкий элемент 6 размещен в кольцевой канавке, выполненной на поверхности сферической опоры 3 в плоскости ее качания. Сферическая опора 3 жестко соединена с гибким элементом 6 в точке, равноудаленной от его обоих концов.

Привод качательного движения содержит ползун 10с направляющими 11, закрепленными параметрами основанию станины 1. Ползун 10 соединен с водилом 8 посредством шарнира 12, установленного на конце

Ov

сл о VI VJ

Сд)

ю

ползуна по его продольной оси посредством болта 13. В ползун 10 вкручена чашка 14.

Ползун может быть выполнен в виде срезанного по хорде цилиндра с центральным углом при хорде не менее 90° и не более 70°, а направляющая - в виде трубы, срезанной по хорде ее окружности.

На двуплечем коромысле 7 укреплено основание 15, в которое вкручен винтовой шток 16 с двумя контргайками 17 и 18. На конце штока 16 находится чашка 19, а в полости, образованной обращенными друг к другу чашками 14 и 19, помещен шар 20. Встречно обращенные торцы чашек имеют фаски, выполненные под углом ом , который не меньше 0Ј наибольшего угла наклона двуплечего коромысла 7. Угол, под которым срезана труба - направляющая 2 и цилиндр- ползун 1 - /Зне менее 90°. Узел нагружения выполнен в виде оси 21, проходящей через центр сферической опоры 3 перпендикулярно плоскости ее качания и установленной концами в станине 1 и нажимном элементе 2, штока 22, один конец которого соединен с осью 21, упругого элемента 23, связанного с другими концом штока, нагружающего винта 24, установленного с возможностью перемещения по резьбовому отверстию, которое выполнено в поперечной планке 5.

Устройство снабжено дополнительными упругими элементами 25, предназначен- ными для поджима элемента 2 к сферической опоре 3, гайками 26, установленными на резьбовой части стоек 4.

Система измерения момента сил трения состоит из тензометрического датчика (не показан), размещенного на элементе 27. На сферических поверхностях станины 1 и нажимного элемента 2 нанесен испытуемый антифрикционный материал в виде прокладок.

Устройство работает следующим образом.

На сферические поверхности станины и нажимного элемента наносится испытуемый антифрикционный материал, затем устанавливается сферическая опора 3, которая нагружается заданной эксплуатационной нагрузкой путем вращения нагружающего винта 24 и последующего сжатия упругого элемента 23.

После этого с помощью вращения гаек 26 создается необходимое предварительное поджатие в шарнире дополнительными упругими элементами 25. Затем гибким элементом 6 с помощью двуплечего коромысла 7, взаимодействующего с электродвигателем 9, посредством винтового штока 16, чашек 19 и 14, шара 20, а также ползуна 10 и водила 8, производят качание шарнира вокруг оси 21.

Напряжение, возникающее в обоих ветвях гибкого элемента 6, характеризующее величину момента сил трения в шаровом шарнире, фиксируется тензометрическими датчиками, наклеенными на элементы 15,

вмонтированные в обе ветви гибкого элемента 6. Ползун 10, соединенный с водилом 8 при постоянной скорости вращения, совершает возвратно-поступательное движение по синусоидальному закону.

Перемещение ползуна 10 через чашку 14, шар 20 и вторую чашку 19 передается на шток 16, а от него - на двуплечее коромысло 7, заставляя колебаться его также по синусоидальному закону. На крайних положениях ползуна внешние стороны чашек 14 и 19 сближаются, и чтобы не было затирания - на них сняты фаски. При этом шар 20 совершает относительно чашки 14 перемещение в вертикальной плоскости, компенсируя тем

самым изменение расстояния между чашками при поступательном движении ползуна 10 и колебательно - коромысла 7. Синусоидальный закон перемещения ползуна передается практически без искажений на

двуплечее коромысло.

Данное устройство обеспечивает высокую точность испытаний.

Формула изобретения

1.Устройство для испытания шаровых шарниров по авт. св. 1379701, отличающееся тем, что, с целью приближения испытаний к условиям эксплуатации и повышения точности измерения силы трения, оно снабжено ползуном с направляющими.

параллельными станине, шарниром, двумя чашками, винтовым штоком с двумя контргайками, размещенными на последнем, и шаром, диаметр которого равен внутреннему диаметру чашек, шарнир размещен на

конце ползуна по его продольной оси и соединен с водилом кривошипно-шатунного механизма, на коромысле, со стороны, противоположной поперечной планке, вдоль оси его качания установлен винтовой шток,

на конце которого размещена первая чашка, вторая чашка встречно обращена к первой и установлена на ползуне перпендикулярно продольной его оси, шар установлен в полости, образованной чашками.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что встречно обращенные торцы чашек выполнены с фасками.

Изобретение относится к испытаниям на трение и износ шаровых шарниров. Цель изобретения - приближение испытаний к условиям эксплуатации и повышение точности измерения силы трения. Между станиной 1 и нажимным элементом 2 размещена сферическая опора 3. Электродвигатель 9 через водило 8, ползун 10 чашки, размещенный в нем шар и винтовой шток соединен с опорой 3. При вращении винта сжимается упругий элемент 23 и посредством штока 22 нагружается сферическая опора 3. Посредством дополнительных упругих элементов 25 поджимается элемент 2 к сферической опоре 3. Напряжение, возникающее в ветвях гибкого элемента 6, характеризующее величину момента сил трения, фиксируется тензодатчиками элементов 27. Соединение электродвигателя 9 с коромыслом 7 посредством ползуна 10, чашек, шара и винтового штока обеспечивает повышение точности испытаний за счет приближения качатель- ного движения коромысла к синусоидальному. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

Фиг. 1

//////////// //7/

J //

Фиг. 2

Фигз