Стенд для испытания пружинных S-образных стоек Советский патент 1992 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к стендам для статических и динамических испытаний S-образных стоек.

Известен стенд для испытания пружинной S-образной стойки, содержащий станину, узел крепления головки стойки, установленный на шпинделе, и опорный .узел с контролирующим элементом. Испытания на этом стенде ведутся путем скручивания спиральной головки S-образной стойки с частотой 10 Гц, причем конец стойки опирают на жесткую опорную поверхность.

0 указанном стенде конец пружинной S-образной стойки перемещают только в одной плоскости, что не соответствует реальным условиям в эксплуатации, при которых возникают поперечные колебания стойки при обходе препятствий.

Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения точности воспроизведе«ия напряженного состояния исследуемой пружинной стойки.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания пружинных S-образных стоек, содержащем станину с установленным на ней устройством для крепления пружинной стойки, включающим активный захват и опорный узел, связанный с активным захватом шпиндель и кинематически связанный с последним привод вращения, на цилиндрической поверхности шпинделя выпоп-

5

0

5

0

нем копир, при этом стенд снабжен механизмом поворота, выполненным в виде соединяющей шпиндель и опорный узел шарнирной тяги, и механизмом поперечных колебаний в виде рычага первого рода,один из концов которого предназначен для взаимодействия с копиром, а второй соединен с опорным узлом. Для повышения экономичности стенд снабжен дополнительным устройством крепления, предназначенным для установки дополнительной пружинной стойки, зеркально-симметрично основной и кинематически связанным с приводом вращения дополнительным шпинделем.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема стенда для испытания пружинных S-образных стоек; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 о

На станине стенда установлены

$ шпиндель 1 и устройство 2 крепления пружинной стойки, включающее активный захват 3, закрепленный на шпинделе 1, и опорный узел k, основание которого с направляющей 4 связано со

0 шпинделем 1 и механизмом поворота, выполненным в виде шарнирной тяги 6 и механизмом поперечных колебаний в виде рычага 7 первого рода, один из концов которого предназначен для вза5 имодействия с копиром 8 на цилиндрической поверхности 9 и шпинделя 1, а второй соединен с опорным узлом . Последний снабжен силоизмёрительным . датчиком 10 и упором 11 с направля15

20

ющими 12, который при помощи шпилек 13 и вкладыша 1 может выставляться на различную величину. Привод вращения шпинделя 1, снабженного механическим угломером 15, состоит из дви- гателя 16 постоянного тока, который может работать с различной частотой, клиноременной передачи 17, вала 18 и рычажного четырехзвенника, в кото- JQ рый входит кривошип 19 переменной длины рычага-тяга 20 и качающийся рычаг 21, жестко закрепленный на шпинделе 1. Кривошип 19 переменной длины обеспечивает различные величины амплитуды качания рычага 21„ Вал 18 через понижающие цилиндрическую зубчатую передачу 22 и коническую зубчатую передачу 23 связан с флажком 2k счетчика число оборотов (не показан). Показания от силоизмерительного датчика 10, счетчика числа оборотов и других контрольных датчиков поступают на дисплей контроллера систем управления (не показан. Стенд снабжен 25 дополнительным устройством 25 крепления, предназначенным для установки дополнительной пружинной стойки, зеркально-симметрично основной. Устройство 25 кинематически связано с приводом вращения дополнительным шпинделем 26.

Перед началом испытаний S-образная стойка 27 с предварительно закрепленными на конце роликами 28, опорной поверхностью спиральной головки закрепляется в активном захвате 3, а роликами 28 вставляется в направляющие 12 упора 11 о В зависимости от типоразмеров стойки 2 упор 11 выставляется на нужную величину так, чтобы опорная поверхность головки, закрепленная в активном захвате 3, была горизонтальна, а конец стойки 27 через ролики 28 нажимал на силоизме- рительный датчик 10 с усилием 15- 20 кг, чтобы при динамических испытаниях конец S-образной стойки не отрывался от опорной поверхности направляющих 12 под воздействием инерционной нагрузкио 0

На стенде имеется возможность проводить статические и динамические испытания без дополнительной переустановки испытуемой S-образной стойки.

30

35

40

намические испытания проводятся с частотой 10 Гц с целью определения цик лической прочности до полной поломки S-образной стойки, после чего система контроллера управления прекращает работу стенда.

Стенд работает следующим образом.

При статических испытаниях двигатель 16 постоянного тока на самой низкой частоте работы, ориентировочно 0,5 Гц, передает крутящий момент через клиноременную передачу 17 на кривошип 19 переменной длины, который через рычаг-тягу 20 отклоняет качающийся рычаг 21, поворачивая шпиндель 1 на некоторый угол. Активный захват 3 со шпинделем 1 поворачиваются , заставляя спиральную головку стойки 27, которая концом нажимает на силоизмерительный датчик 10 через упор 11„ Для того, чтобы показания датчика 10 были достоверны, опорный узел 4 благодаря наличию шарнирной тяги 6, поворачивается вместе со шпинделем 1 на одинаковый угол Одновременно копир 8 на цилиндрической по- верхности 9 заставляет отклоняться рычаг 7 первого рода, который другим концом воздействует на основание опорного узла 4, заставляя перемещаться его по направляющей 5 и тем самым отклоняя конец стойки 27 в направлении, перпендикулярном плоскости S-образной стойки. Снимая показания механического угломера 15 и силоизмерительного датчика 10, устанавливают угол отклонения активного захвата 3 и качающегося рычага 21, соответствующего определенной нагрузке, после чего кривошип 19 устанавливают и закрепляют на требуемой длине. В конечном «тоге кривошип 19 делает полный оборот, возвращая шпиндель 1 и качающийся рычаг 21 в исходное положение.

При динамических испытаниях двигатель 16 постоянного тока работает с частотой 10 Гц, кривошип 19 жестко .закреплен, а в остальном работа стен-i да такая же, как и при статических | испытаниях.

Снабжение стенда дополнительный устройством 25 крепления, предназнаСтатические испытания ведутся на стен-55 ченным для установки дополнительной де для того, чтобы проводить тариро- пружинной стойки зеркально-симметрич- вание нагружения S-образных стоек за но основной, улучшит его работу, один оборот кривошипа и наладки при- так как в то время, когда одна S- вода для динамических испытаний. Ди- образная стойка сжимается, то другая

1732229

5

0

Q 5

0

0

5

0

намические испытания проводятся с частотой 10 Гц с целью определения цик лической прочности до полной поломки S-образной стойки, после чего система контроллера управления прекращает работу стенда.

Стенд работает следующим образом.

При статических испытаниях двигатель 16 постоянного тока на самой низкой частоте работы, ориентировочно 0,5 Гц, передает крутящий момент через клиноременную передачу 17 на кривошип 19 переменной длины, который через рычаг-тягу 20 отклоняет качающийся рычаг 21, поворачивая шпиндель 1 на некоторый угол. Активный захват 3 со шпинделем 1 поворачиваются , заставляя спиральную головку стойки 27, которая концом нажимает на силоизмерительный датчик 10 через упор 11„ Для того, чтобы показания датчика 10 были достоверны, опорный узел 4 благодаря наличию шарнирной тяги 6, поворачивается вместе со шпинделем 1 на одинаковый угол Одновременно копир 8 на цилиндрической по- верхности 9 заставляет отклоняться рычаг 7 первого рода, который другим концом воздействует на основание опорного узла 4, заставляя перемещаться его по направляющей 5 и тем самым отклоняя конец стойки 27 в направлении, перпендикулярном плоскости S-образной стойки. Снимая показания механического угломера 15 и силоизмерительного датчика 10, устанавливают угол отклонения активного захвата 3 и качающегося рычага 21, соответствующего определенной нагрузке, после чего кривошип 19 устанавливают и закрепляют на требуемой длине. В конечном «тоге кривошип 19 делает полный оборот, возвращая шпиндель 1 и качающийся рычаг 21 в исходное положение.

При динамических испытаниях двигатель 16 постоянного тока работает с частотой 10 Гц, кривошип 19 жестко .закреплен, а в остальном работа стен-i да такая же, как и при статических | испытаниях.

Снабжение стенда дополнительный устройством 25 крепления, предназна5 ченным для установки дополнительной пружинной стойки зеркально-симметрич- но основной, улучшит его работу, так как в то время, когда одна S- образная стойка сжимается, то другая

71

о момент распрямляется, что приводит к экономии мощности двигателя 16 по- зстоянного тока и потребляемой им рлектрознергии и стабилизирует рабо- ту динамических испытаний, погашая инерционные нагрузки привода.

Предлагаемый стенд позволяет про взводить статические и динамические 1спытания в лабораторных и заводских условиях, имитируя условия раГоты S- образных стоек максимально приближенно к реальным условиям эксплуатации, что позволяет с высокой степень достоверности оценить работоспособ- ность пружинных S-образных стоек.

с последним привод вращения, о т - уличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем обеспечения точности воспроизведения напряженного состояния исследуемой пружинной стойки, на цилиндрической поверхности шпинделя выполнен копир, а стенд снабжен механизмом поворота, выполненным в виде соединяющей шпиндель и опорный узел шарнирной тяги, механизмом поперечных колебаний в виде рычага первого рода, один из концов которого предназначен для взаимодействия с копиром, а дру- гой соединен с опорным узлом.

Изобретение позволяет производить статические и динамические испытания в лабораторных и заводских условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации S- образных стоек Статические испытания ведутся для того, чтобы производить тарированные нагружения S-об- разных стоек за один оборот кривошипа и наладки привода для динамичес

Формула изобретения

1 1 . Стенд для испытания пружинных S-образных стоек, содержащий станину с установленным на ней устройством для крепления пружинной стойки, включающим активный захват и опорный узел, связанный с активным захватом шпиндель и кинематически связанный

1

ки связанным с приводом вращения дополнительным шпинделем.

Я

4 13 Я (Риг, 2

11