Нагружающее устройство Советский патент 1992 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для создания осевой нагрузки в ветвях контура испытательных стендов, а также при механических испытаниях материалов и конструкций, например, на прочность и жесткость.

Известны устройства для испытания конструкций, в которых нагрузка создается при помощи талрепов (стяжная муфта большой длины с резьбами противоположного направления на концах), лебедок или гидравлических силовозбудителей, представляющих собой цилиндр с поршнем и двумя штуцерами для подсоединения маслопроводов.

Из них наиболее компактным является талреп, но талреп не имеет привода и не применим в устройствах с автоматизированным процессом нагружения или для создания больших нагрузок, порядка нескольких десятков тонн.

Для работы гидравлического силовозбу- дителя требуется маслосистема, электро- гидроклапаны и маслопроводы, значительно увеличивающие объем стендового оборудования, усложняющие подготовку и проведение испытаний. Наличие масла не позволяет, в ряду случаев, применить эти силовозбудители в специальных испытаниях, например, в условиях высоких температур, вакуума и т.д.

Известны нагружающие устройства с электрическим и неэлектрическим приводом. Из них ближайшим по технической сущности является нагружающее устройство, содержащее цилиндрический корпус, размещенную в нем волновую зубчатую передачу с внутренним расположением генератора деформаций, кинематически связанный с валом последнего привода, передачу винт-гайка, стакан и присоединенные к нагружаемому объекту вилки, одна из которых прикреплена к корпусу, отличаюО CJ

о

CJ

щееся тем, что, с целью уменьшения осевых габаритов, гибкое колесо волновой передачи связано с гайкой, которая установлена в корпусе с возможностью поворота, последний размещен в стакане с возможностью перемещения вдоль его оси, ко дну стакана прикреплены винт передачи винт-гайка и другая вилка, привод закреплен на корпусе эксцентрично от волновой передачи, и кинематическая связь привода с валом генератора деформаций представляет собой редуктор.

К недостаткам этого устройства следует отнести большой диаметр и вес, так как силовые элементы, которые необходимо выполнять более толстостенными, чем несиловые элементы, установлены внутри других силовых элементов. Передача винт- гайка, несущая осевую силовую нагрузку, расположена внутри радиально-упорных подшипников, также несущих осевую силовую нагрузку, внутри силового корпуса и внутри стакана, охватывающего корпус, поэтому уменьшение осевых габаритов устройства достигнуто за счет увеличения его диаметра. Радиально-упорные подшипники, несущие осевую силовую нагрузку, из конст- руктивных соображений выбраны с большими посадочными диаметрами, следовательно, и более тяжелые. Наличие силовых торцовых дисков корпуса также утяжеляет конструкцию.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и веса нагружающего устройства.

Поставленная цель достигается расположением элементов, несущих осевую силовую нагрузку, внутри элементов не несущих осевую силовую нагрузку. Для этого в крышке корпуса выполнен полый вал, выходное зубчатое колесо редуктора установлено на последнем с возможностью вращения, передача винт-гайка размещена в осевом отверстии генератора волн и внутри полого вала, гайка передачи установлена в последнем с возможностью осевого перемещения и связана с вилкой, винт передачи связан с гибким колесом волновой зубчатой передачи, привод закреплен на торце крышки, последняя скреплена с жестким колесом волновой зубчатой передачи, входное зубчатое колесо редуктора размещено внутри крышки корпуса, а другая вилка кинематически связана упорными подшипниками с винтом передачи винт-гайка.

На чертеже изображена схема нагружающего устройства.

Нагружающее устройство содержит крышку 1 корпуса с выполненным в ней полым валом, цилиндрический корпус 2, волновую зубчатую передачу с внутренним

расположением генератора волн, состоящую из закрепленного в корпусе жесткого зубчатого колеса 3, входящего в зацепление с ним гибкого колеса 4, размещенного в

последнем генератора волн 5, соединенного при помощи штифтов 6 с выходной шестерней 7 редуктора, установленной на полом валу крышки 1, входная шестерня 8 которого установлена на валу привода 9,

закрепленного на торце крышки 1 эксцентрично оси волновой передачи.

Внутри полого вала и в осевом отверстии генератора волн размещена передача винт 10 - гайка 11, причем винт 10 имеет

хвостовик - пяту 12, выполненный в виде стакана, внутри которого расположены упорные подшипники 13, насаженные на подпятник 14, соединенный с корпусом 2. Гибкое колесо 4 волновой передачи закреплено на хвостовике - пяте 12 винта 10 при помощи болтов 15.

Для присоединения нагружающего устройства к внешней силовой цепи с нагружаемым объектом (на чертеже не показаны)

подпятник 14 и гайка 11 снабжены соответственно вилками 16 и 17. Гайка 11, имеющая возможность осевого перемещения, снабжена пазом 18, в котором установлена шпонка 19, закрепленная в крышке 1. Для

обеспечения невытекания смазки крышка корпуса и корпус устройства снабжены элементами уплотнения 20 и 21.

Формула изобретения

Нагружающее устройство, содержащее крышку, цилиндрический корпус, размещенную в нем волновую зубчатую передачу с внутренним расположением генератора волн, имеющего осевое отверстие, жесткое

колесо которой скреплено с корпусом, расположенный эксцентрично оси волновой зубчатой передачи привод, кинематически связанный с последним редуктор, выходное зубчатое колесо которого связано с генератором волн, передачу винт-гайка, присоединяемые к нагружаемому объекту вилки, первая из которых связана с корпусом, и упорные подшипники, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и снижения массы, крышка выполнена с полым валом, выходное зубчатое колесо редуктора установлено на последнем с возможностью вращения, передача винт- гайка размещена в осевом отверстии генератора волн и внутри полого вала, гайка

передачи установлена в последнем с возможностью осевого перемещения и связана с второй вилкой, винт передачи связан с гибким колесом волновой зубчатой передачи, привод закреплен на торце крышки, последняя креплена с жестким колесом волновой зубчатой передачи, входной зубчатое колесо редуктора размещено внутри крышки, а первая вилка кинематически связана упорными подшипниками с винтом передачи винт-гайка.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для создания двусторонней осевой нагрузки. Целью изобретения является уменьшение габаритов и веса. При работе нагружающего устройства вращение от привода 9 передается генератору 5 волн и гибкому колесу 4 волновой зубчатой передачи, а затем винту 10 передачи винт-гайка. Поступательное перемещение гайки 11 относительно крышки 1 приводит к изменению относительного расстояния между вилками 16 и 17 и созданию нагрузки.1 ил.

11

21