Стенд для испытания подшипников Советский патент 1992 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано при проведении испытаний подшипников скольжения, а также других пар трения и является усовершенствованием устройства поавт.св. Ns 1190228

По основному аьт.св N 1190228 известен стенд для испытания подшипников, содержащий рабочий вал с приспособлением для крепления испытуемого подшипника, привод с кулачковым приводным валом и нагружающее устройство в виде плунжерного узла, обеспечивающего возможность соединения надплунжерной полости с исполнительным органом и (через заданный промежуток времени) атмосферой

Недостатком известного стенда является его ограниченность в обеспечении ускорения, например, усталостных или износных исследований материалов трущихся пар. Причина указанного недостатка заключается в невозможности сокращения длительности испытаний путем увеличения в единицу йрем ени чи сла цмкло в нагружения, так как с помощью Существующего стенда сказанное ДОс-гигается только за счет увеличения частоты вращения приводного вала плунжера, что имеет известные ограничения, вызванные инерционностью подвижных деталей и узлов этого стенда.

Целью предлагаемого изобретения является ускорение испытаний подшипников

XI 00

сл оэ

ю

и других пар трения путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения. Поставленная цель достигается тем. что известный стенд для испытания подшипников (авт.св. № 1190228) снабжен дополнительными плунжерными узлами, радиально расположенными в плоскости вращения кулачка приводного вала, гидроколлектором, соединенным трубопроводами с плунжерными узлами и исполнительным органом, причем регуляторы плунжерных узлов кинематически связаны с основным регулятором, а число плунжерных узлов определяют из соотношения

n 360/ (p-fa,

где (р - длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом; ее- угол поворота приводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда.

Такое выполнение стенда позволяет сократить время проведения трибологических или прочностны-х исследований материалов трудящихся пэр путем увеличения с помощью n-плунжерных узлов и гидроколлектора числа циклов нагружения за один оборот рабочего вала, не повышая при этом частоту вращения вала привода, а значит инерционность нагружающего устройства, которая является одним из основных препятствий в обеспечении ускорения испытаний. Причем коэффициент ускорения испытаний, обеспечиваемый предлагаемым устройством, равен кратности

k 360/ р + a

На фиг. 1 изображена схема стенда для испытания подшипников; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Стенд содержит (фиг. 1) рабочий вал 1 с неподвижно закрепленным на нем испытуемым роликом 2, шарнирно закрепленную по концам трубчатую балку 3, в средней части которой над роликом 2 установлена разъемная втулка 4 для размещения в ней испытуемого вкладыша 5; электродвигатель 6, кинематически, например, ременной передачей 7 связанный с рабочим 1 и кулачковым приводным валом 8 нагружающего устройства, которое состоит из радиально расположенных относительно оси приводного вала 8 плунжерных узлов 9 (фиг, 2);

гидроколлектор 10, соединенный трубопроводами 11 с плунжерными узлами 9, и исполнительный орган 12 (шток во втулке), связанный каналом с гидроколлектором 10,

Каждый из плунжерных узлов 9 содержит втулку 13, плунжер 14, контактирующий при noMouin ролика 15 и пружины 16с кулачком 17. Втулка 13 имеет центральный рабочий канал 18 для плунжера 14, всасыва0 ющее отверстие 19 и полость 20, гидравлически связанные трубопроводами 21 с емкостью 22 для рабочей жидкости и атмосферой, а также канал 23, гидравлически свя- занный трубопроводом 11 с

5 гидроколлектором 10. Плунжер 14 имеет продольный канал 24, обеспечивающий возможность соединения через радиальный канал 25 с каналом 23, или через радиальный канал 26 с полостью 20, а также дозатор 27,

0 установленный на нем с возможностью перемещения при помощи регулятора 28. Регуляторы 28 всех плунжерных узлов 9 объединены зубчатыми передачами 29 в один основной (общий) регулятор 30.

5 Стенд работает следующим образом.

Включают электродвигатель 6, вращение от него передают через ременную передачу приводному валу 8 и жесткво связанному с ним валу 1. При набегании

0 кулачка 17 на ролик 15 толкатель (не показан) сообщает плунжеру 14 движение вверх. При ходе плунжера 14 вниз под действием пружины 16 (ход всасывания) рабочая жидкость 22 по трубопроводу 21 поступает в

5 надплунжерную полость. При ходе плунжера 14 вверх (ход нагнетания) рабочая жидкость частично вытесняется обратно в емкость 22 до момента перекрытия всасывающего отверстия 19 торцом плунжера 14. В

0 этот момент аккумулируется давление, а затем радиальный канал 25 плунжера 14 совпадает с каналом 23 втулки 13 (начало нагружения). Давление, предварительно созданное в надплунжерной полости, по кана5 лу 24 плунжера 14, через каналы 25 и 23 передается рабочей жидкостью по трубопроводу 11 через гидроколлектор 10 штоку 12. Под действием штока 12 нагрузка передается через упругую балку 3 на узел тре0 ния. Нагружение продолжается до момента выхода отсечных отверстий 26 плунжера 14 из дозатора 27. После этого происходит разгрузка трубопровода 11 и возвращение штока 12 в исходное положение под действием

5 упругой балки 3. Затем отсечное отверстие 26 снова заходит за дозатор 27, тем самым обеспечивая герметизацию гидросистемы стенда; в работу вступает следующая плунжерная пара и вышеизложенный процесс нагружения повторяется. Таким образом за

один оборот приводного вала 8 осуществляется шесть подобных нагружений.

Амплитуду создаваемой нагрузки можно изменять осевым перемещением дозаторов 27 по плунжерам 14 основным регулятором 30. Наибольшая нагрузка обеспечивается при крайнем верхнем положении дозаторов 27 и может достигать значительной величины, зависящей от прочности конструкции нагружающего устройст- ва.

Если каждый из описанных выше плунжерных узлов 9 рассчитан на нагружение, длительность которого по углу р поворота рабочего (или приводного) вала равна, например, 30°, что соответствует продолжительности между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом 12 и атмосферой (см. фиг. 4 Описа- ния авт.св. Мг 1190228), а герметизация гидросистемы стенда обеспечивается через а 10°, то число плунжерных узлов 9 может быть равно п 360/ р + а 9. Дальнейшее увеличение числа плунжерных узлов нежелательно, поскольку из-за наличия зазоров и перетечек рабочей жидкости в плунжерной паре ухудшается герметизаци я гидросистемы стенда и создание необходимой амплитуды нагружения.

Таким образом, преимуществом предлагаемого стенда является возможность сокращения до 9 раз времени исследований трущейся пары, например, на усталостную прочность или износостойкость без наруше- ния достоверности получаемых результатов за счет увеличения частоты приложения внешней динамической нагрузки за один оборот рабочего вала, не повышая частоту вращения приводного вала нагружающего устройства.

Формула изобретения Стенд для испытания подшипников, содержащий станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого подшипника, привод с кулачковым приводным валом и устройство для создания динамической нагрузки, гидравлически связанное с исполнительным органом и содержащее плунжерный узел с регулятором, дозатором, установленным на плунжере и выполненным в виде втулки, кинематически связанной с регулятором и имеющей возможность перемещения вдоль оси плунжера, и роликом, контактирующим с кулачком приводного вала плунжера, кинематически соединенного с рабочим валом, причем плунжерный узел выполнен с системой каналов, обеспечивающих возможность соединения надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, о т- личающийся тем, что, с целью ускорения испытаний путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения, стенд снабжен дополнительными плунжерными узлами, радиально расположенными в плоскости вращения кулачка приводного вала, гидроколлектором, соединенным трубопроводами с плунжерными узлами и исполнительным органом, причем регуляторы плунжерных узлов кинематически связаны с основным регулятором, а число плунжерных узлов определяют из соотношения р + а , где -длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом; а-угол поворота приеодного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда.

/777777.

Фи.г.1

Использование1 диагностирование подшипников скольжения. Сущность изобретения: стенд для испытания подшипников содержит станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого подшипника, привод с кулачковым приводным валом и устройство для создания динамической нагрузки Устройство гидравлически связано с исполнительным органом и содержит плунжерные узлы Каждый плунжерный узел содержит KOprTyd втулки : каналами, плунжера, регуляторы и дозатор Плунжерные узлы радиально расположены в плоскости вращения кулачка прив бдн 0го вала. Число плунжерных узлов определяют из соотношения р+а,где р -длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом, о:-угол поворота приводного вала после соединения надплунжерт-юй полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда Стенд позволяет ускорить испытания путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения. 2 ил сл С

А-А