Устройство для испытания сильфонов Советский патент 1992 года по МПК G01M19/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при создании устройств для испытаний на усталость крупио- габаритных сильфонов, нагруженных внутренним давлением.

Известно устройство для испытания сильфонов на сдвиг с изгибом путем относительного смещения его торцов вдоль парал- лельных плоскостей с последующим изгибом вокруг неподвижного шарнира, установленного в средней части смльфона под действием внешней нагрузки, и возвращения торцов в исходное положение после снятия нагрузки. Недостатком известного устройства является его большая энергоемкость и необходимость в значительных производственных площадях.

Известное устройство содержащее основание с шарнирно установленными на

нем параллельными друг другу плитами. Однако, если испытуемый сильфон, у которого герметично закреплены , нагрузить внутренним давлением, что возникает значительное распорное усилие, растягивающее сильфон (для крупногабаритных сильфонов порядка нескольких сот тонн) Это распорное усилие через плиты, к которым прикреплены торцы сильфона, воспринимают шарниры, в которых качаются эти плиты и основание, на котором установлены шарниры, что ограничивает испытания на известном устройстве крупногабаритных сильфонов Недостатком данного устройства является ограничения возможность проведения испытаний сильфонов, нагруженных внутренним давлением

Цель изобретения - расширение технологических возможностей известного устройства путем обеспечения возможности

Х|

оэ

ж&

проведения испытаний сильфонов, нагруженных внутренним давлением, за счет разгрузки основания и шарниров качания плит от распорного усилия.

Для достижения поставленной цели устройство для испытания сильфоноа, содержащее основание, плиты, установленные на последнем параллельно одна другой с возможностью установки между ними испытываемого сильфона, установленные на плитах шарниры, оси которых параллельны и проходят через центры торцов сильфона перпендикулярно его оси, и привод качания плит относительно осей шарниров, снабжено силовой рэмой, обхватывающей плиты и установленной на .них с возможностью перемещения в плоскости их качания, а участки плит, контактирующие с рамой, выполнены в виде участков цилиндров, оси которых совпадают с осями соответствующих шарниров. Введение в известное устройство замкнутой силовой рамы, которая обхватывает плиты и установлена на их с возможностью перемещения в плоскости качания плит, позволяет поворачивать плиты з шарнирах, нагружая последние только юсевой жесткостью сильфона при его деформации. При этом распорное осевое воздействие сильфона на плиты полностью воспринимает силовая рама, непосредственно через плиты, минуя шарниры поворота плит. А так как поверхность контакта у каждой плиты с рамой выполнена в виде участка цилиндра, ось которого совпадает с осью шарнира качания плиты, то при колебаниях плиты (которые не превышают ± 10°, что соответствует изгибу сил ьфонэ нэ ± 20°), контактирующие поверхности плит, прижатые распорным усилием, перекатываются по поверхности рамы, возникающее при этом трение качения свободно перемещает раму в плоскости качания плит, а потери на трение минимальны (так как не происходит относительного проскальзывания) и потребуется смазка контактирующих поверхностей. Замкнутая силовая рама может быть включена только в конструкцию устройства, принятого за прототип, основными существенными признаками которого являются качающиеся на ос- новании приводные плиты. Совокупность новых и известных признаков позволяет расширить технологические возможности устройства путем обеспечения испытаний на усталость крупногабаритных сильфонов, нагруженных внутренним давлением,

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - вид спереди; на фиг.З - вид сбоку; на фиг.4 - узел i на фиг.З.

Устройство содержит основание 1, в котором установлены во втулках 2,3 на цапфах плиты верхняя 4 и нижняя 5 (в данном случае втулки совместно с расположенными в них

цапфами представляют собой шарнирное крепление плит). При этом нижние втулки 3 могут быть размещены, например, в вертикальных пазах основания 1 для обеспечения возможности большего (чем величина зазо0 ра втулка-цапфа) вертикального перемещения. На плиты 4 и 5, между которыми установлен испытуемый сильфон 6, установлена замкнутая силовая рама 7, которая имеет возможность перемещения в плоско5 сти качания плит и обхватывает их. У каждой мз плит 4, 5 участок контакта 8 с рамой 7 выполнен в виде участка цилиндра, ось образующей которого совпадает с соответствующей осью втулок 2, 3 (т.е. с осью

0 шарнира качания плигы). Привод качания плит содержит, например, двигатель 9 и редуктор 10, на выходных валах которого установлены регулируемые кривошипы 11, шариярно связанные шатунами 12 с плита5 ми 4,5. В плитах выполнены каналы 13 для подачи в сильфон жидкости под давлением, например, от гидроаккумулятора (не показан).

Устройство работает следующим обра0 зом.

Испытуемый сильфон устанааливают между плитами 4,5 и герметично закрепляют его фланцы па них. Через каналы 13 создают необходимое давление внутри

5 сильфона (например, от гидроаккумулятора). Под действием распорного усилия сильфона, который находится под давлением плиты расходятся в пределах зазора между цапфами плит и втулками 2, 3 и поверхно0 стями 8 прижимаются к раме 7. После восстановления кривошипами 11 величины хода шатунов 12 для каждой плиты включают привод, После включения привода плиты начинают качаться относительно

5 осей втулок 2,3, а наружные поверхности плит, прижатые распорным усилием, перекатываются по контактирующим с ними поверхностям рамы. При этом возникающее трение качения перемещает раму в плоско0 сти качания плит, т.е. рама начинает совершать возвратно-поступательное движение относительно основания. При этом потери на трение минимальны (так как не происходит относительного проскальзывания и не

5 требуется смазка контактирующих поверхностей).

Предлагаемая конструкция устройства для испытания сильфонов по сравнению с известной позволяет создавать более эффективные мспытатепьные машины, воспринимэющие значительные распорные усилия и имеющие более простую конструкцию основания, плит и их шарниров, так как они нагружаются только поперечной жесткостью сильфона. Использование предлагаемой конструкции позволяет сократить энергозатраты на испытания, уменьшить расходы на технологическую оснастку для проведения испытаний, обеспечивает большую частоту нагружения испытуемого крупногабаритного изделия, и, следовательно, более высокую производительность. Формула изобретения Устройство для испытания сильфонов, содержащее основание, плиты, установленные на последнем параллельно одна другой с возможностью установки между ними ис0

5

пытываемого сильфона. установленные на плитах шарниры, оси которых параллельны и проходят через центры торцов сильфона перпендикулярно его оси, и привод качания плит относительно осей шарниров, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения испытаний нагруженных внутренним давлением сильфонов за счет разгрузки основания и шарниров от распорного усилия, устройство снабжено силовой рамой, охватывающей плиты и установленной на них с возможностью перемещения в плоскости их качания, а участки плит, контактирующие с рамой, выполнены в виде участков цилиндров, оси которых совпадают с осями соответствующих шарниров.

Применение: испытательная техника. Сущность изобретения1 в основании 1 установлены во втулках 2,3 верхняя (4) и нижняя

/;