Устройство для испытаний гибких кабелей на циклический изгиб Советский патент 1993 года по МПК G01N3/32 

-ч

СЛ

С

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания гибких кабелей на стойкость к циклическому изгибу с помощью концевых изгибающих моментов.

Цель изобретения - повышение точно-, сти испытания.

На фиг, 1 показана схема устройства для испытаний гибких кабелей на циклический изгиб; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.

Х Л . .:

Устройство содержит электродвигатель 1 и редуктор 2, вал которого неподвижно связан с кривошипом 3 с регулируемой длиной. Кривошип 3 связан шатуном 4 с кривошипом 5 постоянной длины, объединенным неподвижно с главным приводным зубчатым колесом б того же радиуса. Главное приводное зубчатое колесо 6 находится во внешнем зацеплении с одинаковыми цилиндрическими зубчатыми колесами в два раза меньшего диаметра 7 и 8 или 9, а последнее находится во внешнем зацеплении с зубчатым крлесом 8 Колеса б, 7, 8, 9 расположены в вертикальной плоскости. Горизонтальные валы малых колес 7 и 9 связаны с двумя карданными валами 10. Горизонтальные валы узла изгиба 11 со стороны зубчатых колес 6, 7, 8, 9 связаны через карданные валы 10, телескопическую пару 12 с карданными валами 13, а с противоположной стороны жестко скреплены с захватами 14, оси вращения которых совмещены с валами зубчатых колес. Захваты 14 связаны со стержнем 16 через подшипниковые узлы 17. В захваты 14 вставлены концы образца кабеля 15. Счетчик 18, электродвигатель 1, редуктор 2 закреплены на станине 19, в которой установлены валы зубчатых колес 6, 7,8,9,

Устройство работает следующим образом.

Электродвигатель 1 через понижающий редуктор 2 вращает кривошип 3, который передает через шатун 4 качательное вращение кривошипу 5 постоянной длины, равной радиусу колеса 6, с которым он жестко объединен. Длина кривошипа 3 позволяет бесступенчато регулировать амплитуду качательного вращения колеса 6 в пределах оси от 0 до л:рад. Колесо 6 приводит в качательное вращение одинаковые колеса 7, 8, 9 в два раза меньшего диаметра, которые расширяют амплитуду качательного вращения их валов в два раза, причем образуются три пары колес: 7 и 9, 8 и 9, 7 и 8, валы которых в двух первых парах качательного вращения поворачиваются в противоположных направлениях, а валы последней пары колес 7 и 8 поворачиваются в одном

направлении. Бесступенчатое регулирование амплитуды качательного вращения колеса 6 в пределах от 0 до я , за счет изменения длины кривошипа 4 обеспечивае{ регулирование амплитуды качательного вращения колес 7,8,9 в пределах от 0 до 2 л. В начале цикла кривошип 4 занимает среднее положение на горизонтальной оси центров вращения 6, 7, 8, 9. При вращении

0 кривошип 4 отклоняется от среднего положения в крайнее нижнее на угол, равный половине амплитуды качения, останавливается и вращается в противоположном направлении, проходит среднее положение и

5 поворачивается до крайнего верхнего положения на тот же угол. После остановки вращается в начальном направлении до среднего положения, соответствующего началу следующего цикла, Валы пары колее 7

0 и 9 через карданные валы 10, телескопическую пару 12, карданные валы 13 передают на валы изгиба 11 с захватами 14, связанные через подшипниковые узлы 17 со стержнем 16, качательное вращение той же

5 амплитуды, при этом каждый из захватов 14 с концами образца 15 циклически поворачивается на одинаковые углы в одном или противоположных направлениях в зависимости от того, какое из двух зубчатых колес 8, 9

0 находится в зацеплении с зубчатым колесом 6. Захваты 14, перемещаясь по стержню 1-6, поворачиваются в плоскости, перпендикулярной осям валов изгиба 11, причем макси- мальный угол поворота в концевого

5 сечения от горизонтального среднего положения равен половине амплитуды качательного вращения валов 11, бесступенчато регулируемой в пределах от 0 до я рад . При циклическом повороте концов об0 разца 15 в противоположных направлениях на один и тот же угол образец 15 испытывает симметричные циклы изгиба, при которых ось кабеля периодически изгибается по дуге окружности попеременно выпуклостью

5

0

вверх и вниз, причем радиус окружности задается углом изгиба. При этом оба кояца образца 15 в захватах 14, связанных со стержнем 16, циклически перемещаются в плоскости изгиба, совпадающей со стержнем, вследствие периодического изменения пролета между ними и перемещают за собой валы 10 и 13, свободно связанные телескопической парой 12, и валы изгиба 11,

При циклических перемещениях захва- 5 тов 14 расстояние от захватов до зубчатых колес периодически не изменяется за счет колебания карданных валов 10 и 13 и работы телескопической пары 12, а так как захваты 14 одновременно перемещаются по стержню 16, который перпендикулярен осям валов изгиба 11, то в результате этого валы 11 совершают только плоско-параллельное движение при их качательном вращении и остаются в горизонтальной плоскости параллельными друг другу, Плоскость изгиба сохраняет вертикальную ориентацию, перпендикулярную валам 11, а перемещение захватов 14 при их циклических поворотах происходит только в плоскости изгиба.

При повороте рычага 20 в правое положение начинают качательно вращаться в одном направлении колеса 7 и 8, концы образца периодически поворачиваются в одном направлении, и образец 15 испытывает кососимметричный изгиб. Для получения асимметричных циклов изгиба рычаг устанавливают в среднее положение, при этом колеса 8 и 9 не находятся в зацеплении с колесом 6 и образец 15 изгибается на любые требуемые углы, величина которых позволяет устанавливать циклы с коэффициентами асимметрии от -1 до 1.

Изменение расстояния между валами узла изгиба 11 для испытаний образцов кабелей 15 различной длины осуществляется посредством самопроизвольного перемещения захватов 14с подшипниковыми узлами 17 по стержню 16, при этом перемещение длины валов, необходимой .для сохранения постоянного расстояния от механизма передачи до захватов (плоскости деформирования), осуществляется за счет работы двух телескопических пар 12. На фиг. 1 изображено предлагаемое изобретение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

Таким образом, за счет того, что регулирование расстояния между захватами 14 при изменении рабочей длины образцов происходит автоматически, что не требует затрат времени- на отладку устройства, это вызывает удобство при испытаниях. Наличие стержня для захватов и соединения валов изгиба с механизмом передачи посредством двух карданных валов, связанных телескопической парой, обеспечивающих в совокупности подвижность валов изгиба, позволяет осуществлять деформацию образцов в постоянной плоскости, которая не будет изменяться в процессе испы-. таний и не будет зависеть от регулирования зажимов с образцом при изменении его дли5 ны. А так как в данной конструкции отсутствуют подвески, которые при несимметричной настройке при помощи зажимов, винтов и консоли вызывают дополнительные динамические нагрузки на

0 образец и вносят в результаты испытаний . погрешность, то можно сказать, что предложенное устройство позволит повысить качество испытаний, тем самым получить более точную и полную информацию о прочно5 стных характеристиках кабельного изделия, необходимых как при их проектировании, так и при их изготовлении.

Ориентировочная потребность в использовании заявляемого изобретения в ка0 бельной промышленности составляет более 10 штук.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

5 Устройство для испытаний гибких кабелей на циклический изгиб, содержащее станину, кривошипно-шатунный возбудитель, циклических нагрузок, включающий электродвигатель, кривошип постоянной длины,

0 кривошип с регулируемой длиной и шатун, связанный с механизмом передачи циклических нагрузок, выполненный в виде последовательно связанных между собой четырех цилиндрических зубчатых колес, и узел из5 гиба в виде двух параллельных валов, захватов для крепления испытуемого кабеля и приспособления для сохранения постоянной плоскости деформирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точ0 ности испытаний, приспособление для сохранения постоянной плоскости деформирования выполнено в виде стерж- ня, связывающего между собой захваты, и двух пар соосных карданных валов с теле5 скопической парой между ними, каждая пара связана одним концом с механизмом передачи циклических нагрузок, а другим с соответствующим валом узла изгиба,

А-А

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний гибких кабелей на стойкость к циклическому изгибу с помощью концевых изгибающих моментов. Цель изобретения . состоит в повышении удобства эксплуатации устройства и улучшении качества испытаний.Устройство содержит электродвигатель 1, приводящий во вращение кривошип 2 с регулируемым радиусом, соединенный шатуном 4 с кривошипом 5, связанным с большим приводным колесом б, которое находится в зацеплении с зубчатыми колесами 7, 8 или 9, последнее находится в зацеплении с колесом 8. Валы изгиба с одной стороны связаны с механизмом передачи через две пары карданных валов-10 и 13, соединенных двумя телескопическими парами 12, а с другой стороны - с захватами 14 для изгиба кабеля, связанными со стержнем 1 б через подшил никовые узлы 17. 2 ил.