Устройство для испытания резьбовых соединений Советский патент 1992 года по МПК G01M13/00 F16B31/00 G01M7/00 

Изобретение относится к области испытаний и измерений и может быть использовано для испытаний резьбовых соединений на стабильность затяжки и испытаний болтов на сопротивление усталой™.

Известен образец для испытания резьбовых соединений на усталость, содержащий стержень с резьбовым участком, на котором располагают две гайки, выполненные из двух полуколец и стягивающего их бандажа 1.

Основным недостатком данного изобретения является то, что испытаниям под- вергается специально изготавливаемый образец, а не натурное соединение.

Известен также стенд для испытаний резьбовых соединений на стабильность затяжки при переменной нагрузке, содержащий механизм установки и составной вал, последовательно соединенные между собой посредством испытываемых резьбовых соединений. Нагружения осуществляют с помощью пружины с узлом изменения предварительного нагружения, а составной

вал приводят во вращение 2. С помощью данного изобретения можно подвергать испытаниям натурные детали резьбового соединения.

Однако, в известном решении нагруже- ние осуществляется в режиме вынужденного приложения нагрузки, с частотой вращения привода, которая сравнительно низка, учитывая необходимость создания значительных усилий. Кроме того, величина нагрузки задается предварительной установкой и не может быть изменена без прерывания испытания, при этом контроль стабильности затяжки невозможен без прерывания испытания

Целью изобретения является повышение точности испытаний и их производительности

Указанная цель достигается за счет того, что известное устройство для испытаний резьбовых соединений, содержащее смонтированные на основании опорные стойки, два идентично соосно расположенных и консольно закрепленных противополОжны5

Ё

ч СЛ

С N

ю

ми концами на стойках передающих силовых элемента со средствами их жесткой связи между собой на встречно обращенных концах, выполненными с установочными отверстиями под испытуемые резьбовые соединения, а также механизм нагружения, снабжено коническими шайбами, механизм нагружения выполнен в виде вибратора, установленного под основанием, противоположные концы передающих силовых элементов закреплены на стойках шарнир- но. средства жесткой связи выполнены в виде фланцев, установочные отверстия в которых расположены по их периферии парал- лельно осям передающих силовых элементов, а конические шайбы установлены между фланцами. Каждый передающий силовой элемент может быть выполнен с переменным сечением, уменьшающимся в сторону фланца.

Снабжение устройства выбратором позволяет осуществлять нагружение на резонансных частотах изгибных колебаний, что значительно сокращает время испытаний. Шарнирное закрепление силовых элементов на стойках обеспечивает создание мак- симальных напряжений именно в испытуемых деталях, Наличие конических шайб в резьбовом соединении обеспечивает необходимое растяжение болтов, т.е. формирует асимметрию цикла. Совокупность отличительных признаков обеспечивает возможность изменения нагрузок и осуществления контроля за испытуемыми резьбовыми соединениями непосредственно в ходе испытаний.

На чертеже изображено предлагаемое устройство,вид сбоку.

Устройство содержит основание 1, установленное на столе вибратора 2. На основании 1 закреплены опорные стойки 3, в которых шарнирно установлены силовые элементы 4, фланцы которых соединены между собой испытуемыми резьбовыми соединениями, состоящими из болтов 5, гаек 6 и конических шайб 7

Устройство работает следующим образом.

Основание 1 устанавливают на стол вибратора 2. Элементы 4 устанавливают в стойки 3 и стягивают между собой резьбовыми соединениями, подлежащими испытаниям, с тарированным усилием затяжки. Причем, исходя из целей испытаний, болты 5 могут отличаться по конструкции или технологии изготовления. Затем столу вибратора 2, например электродинамического вибростенда, сообщают колебания, причем частоту возбуждений колебаний задают такой, чтобы она совпала с резонансной частотой изгибных колебаний силовых элементов 4. Величину действующих нагрузок в процессе испытаний регулируют и контролируют по амплитуде перемещений элементов 4, кроме того, на элементы 4 или

болты 5 могут быть наклеены тензорезисто- ры Изменение действующих нагрузок может осуществляться непосредственно в ходе испытаний, например, для определения максимальных нагрузок, при которых

теряется работоспособность, а раскрытие стыка или разрушение болта 5 вызывает изменение резонансной частоты, что может быть немедленно зафиксировано.

Силовые элементы 4 могут быть выполнены с переменным сечением, уменьшающимся в сторону фланца.

По сравнению с прототипом производительность испытаний с помощью предлагаемого изобретения возрастает примерно на

30-40%, а точность - на 50-60% При этом расширяются технологические возможности устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для испытания резьбовых соединений, содержащее смонтированные

на основании опорные стойки, два идентично соосно расположенных и консольно закрепленных противоположными концами на стойках передающих силовых элемента

со средствами их жесткой связи между собой на встречно обращенных концах, выполненными с установочными отверстиями под испытуемые резьбовые соединения, а также механизм нагружения, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний и их производительности, оно снабжено коническими шайбами, механизм нагружения выполнен в виде вибратора, установленного под основанием,

противоположные концы передающих силовых элементов закреплены на стойках шарнирно, средства жесткой связи выполнены в виде фланцев, установочные отверстия в которых расположены по их периферии параллельно осям передающих силовых элементов, конические шайбы установлены между фланцами.

2.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что каждый передающий силовой

элемент выполнен с переменным сечением, уменьшающимся в сторону фланца.

Использование: при испытаниях резьбовых соединений на стабильность затяжки и испытаниях болтов на сопротивление усталости Сущность изобретения: на основании 1, установленном на столе вибратора 2, закреплены опорные стойки 3. В стойках 3 шарнирно установлены силовые элементы 4, фланцы которых соединены между собой испытуемыми резьбовыми соединениями. Между фланцами установлены конические шайбы. Столу вибратора 2 сообщают колебания, частоту возбуждения которых задают совпадающей с резонансной частотой изгибных колебаний силовых элементов 4. 1 з.п.ф- лы. 2 ил.