Стенд для испытаний моделей зубьев на долговечность Советский патент 1993 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к стендовому оборудованию для испытания передач с гибкой связью, в частности для испытания ременных передач,

Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний,

На фиг.1 приведена схема предлагаемого стенда, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - схема работы датчика положения двуплечего рычага; на фиг.5 - схема нагру- жения модели зуба в начале испытаний; на фиг.б - схема нагружения модели зуба с усталостной трещиной у основания модели

зуба; на фиг.7 - схема деформации модели зуба при нагруэкении; на фиг.8 - график изменения деформации во времени; на фиг.б - график изменения усилия действующего на модель зуба; на фиг. 10 - график установленной трещины во времени.

Стенд для испытания модели зуба на долговечность содержит станину 1, на которой размещен кронштейн 2, На кронштейне 2 и станине 1 выполнены направляющие 3 и 4. Направляющая 3 расположена в плоскости перемещения двуплечего рычага 5, который также размещен на станине 1, шарнирно ус тановленного на оси 6 стойки 7 станины 1, и .

со о 41 ы

00

предназначена для размещения каретки 8, на которой крепится модель зуба 9. Направляющая 4 расположена в плоскости, перпендикулярной направляющей 3, и предназначена для крепления второй каретки, включающей двигатель 10, установленный на суппорте Т1, с возможностью аксиального перемещения по направляющей 4 при помощи винта 12, причем двигатель 10 посредством муфты 13 связан с эксцентриком 14, выполненным с конической рабочей поверхностью. Один конец двуплечего рычага 5 связан с нагружателем 15, предназначенного для взаимодействия с моделью зуба 9 ремня, а на другом конце рычага.размещен ролик 16, контактирующий с конической поверхностью эксцентрика 14 и поджатый к последнему пружиной 17. Закрепленная на каретке 8 модель зуба 9 имеет возможность перемещения, по направляющей 3 при помощи винта 18. На нагружателе установлены два тензодатчика 19 и 20. Стенд оснащен также дополнительным приводом, содержащим электродвигатель 21, кинематически связанным посредством вала 22 и двух конических пар 23 и 24 с винтами 12 и 18. Стенд содержит также систему управления, включающую электрически связанный с дополнительным приводом (конкретно С электродвигателем 21) выходом блок 25 управления с переключателем 26, подключённый к его входу-выходом блок 27 сравнения и подключённые к каждому из входов последнего соответственно датчик 28 положения двуплеч.его рычага 5 и два тензодатчика 19 и 20, первый из которых связан с нагружающим элементом, второй выполнен эталонным. На коническом эксцентрике 14 на максимальном радиусе вдоль оси прикреплена металлическая пластина 29. ;

Стенд работает следующим образом. Модель зуба 9 предварительно нагружается нагружателем 15, Электродвигатель 10, вращая конический эксцентрик 14 передает Циклические колебания ролику 16 и через двуплечий рычаг 5 передает их на нагружатель 15, т.е. зуб нагружен постояв ной составляющей Рт и амплитудной Ра (фиг.9). Между собой эти силы имеют заранее заданное соотношение. По мере работы пары модель зуба - нагружатель у основания зуба начинает возникать усталостная трещина (фиг,5.6), которая уменьшает жест- . кость зуба:: ..

Теперь, чтобы деформировать зуб на ту же величину, требуется приложить меньшее усилие, чем в начале эксперимента. Это

уменьшение регистрирует блок сравнения 27,

Сигналы в блок сравнения 27 поступают с тензодатчиков 19 и 20 и с источника эталонного значения усилия. Источник эталонного значения -усилия представляет

собой тензометрическое кольцо, установленное в призму и нагружаемое винтом. Это тензометрическое кольцо предварительно проторировано и изменяя силу затяжки винта можно устанавливать определенную нагрузку, Источник эталонного значения усилия настроен на максимальное усилие, равное сумме постоянной составляющей Рт и амплитудной Ра, т.е. Pm+Ра. На стенде это значе- ние усилия соответствует максимальному

подъему ролика 16 на коническом эксцентрике 14. В момент максимального подъема рычага над эксцентриком, изготовленного из диэлектрика, происходит замыкание электрической цепи через ролик-16 и металлическую пластину 29, что вызывает срабатывание датчика 28 положения рычага. В свою онередь, датчик 28 посылает сигнал в блок 27 сравнения, который сравнивает значения сил в этот момент времени. Если силы не равны, сигнал с блока 27 сравнения поступает в блок 25 управления. Блок 25 управления в зависимости от действующего усилия по сравнению с эталонным значением усилия устанавливает переключатель 26 в одно из двух положений, кото рые соответствуют разным направлениям вращения якоря электродвигателя 21..Например, если Рэ Ра+Рт Ра, то двигатель включается напрямую. При этом он вращает

вал 22, на котором установлены конические пары 23 и 24. Коническая пара 24 управляет винтом 12, который по направляющим 4 перемещает суппорт 11 с: электродвигателем 10 и эксцентриком 14, в данном случаев

увеличивая амплитуду колебания двуплечего рычага. В этом случае увеличивается амплитудное значение силы Ра. Для того чтобы выдержать предварительно заданное соотношение сил Ра и Рт. на валу 22 установлена

коническая пара 23, которая будет перемещать посредством винта 18 каретку с закрепленной на ней моделью зуба в направление нагружателя, В этом случае будет увеличиваться постоянная составля-

ющая Рт. Это будет происходить до тех пор, пока не будет выполнено условие Рэ Ра+Рт. При возникновении ситуации, когда Рэ Ра+Рт будут производиться обратные действия.

. Предлагаемый стенд позволяет приблизить условия испытания модели.зуба ремня к реальным условиям его эксплуатации; и, . тем самым, повысить достоверность резуль- татов испытаний.Формула изо бретения

Стенд для испытания моделей зубьев на долговечность, содержащий станину с кронштейном, систему нагружения в виде уста- новленного на станине с возможностью поворота двуплечего рычага, закрепленного на его конце и предназначенного для взаимодействия с моделью зуба нагружающего элемента и связывающего другой ко- нец рычага со станиной упругого элемента программное устройство, в виде привода, кинематически связанного с его выходным валом эксцентрика и взаимодействующего с последним ролика, размещенного на дру- грм конце рычага, отличающийся тем, что с целью повышения достоверности результатов испытаний, эксцентрик выполнен с конической рабочей поверхностью, на кронштейне и станине выполнены сортвет-

ственно направляющие, первая из которых расположена в плоскости перемещения двуплечего рычага, вторая расположена в плоскости, перпендикулярной к последней, стенд снабжен двумя каретками, первая из которых размещена в первой направляющей и предназначена для крепления модели зуба, другая - во второй направляющей и на ней закреплен привод, дополнительным приводом кинематически связанным с каждой из кареток, и системой управления, включающей электрически связанный с дополнительным приводом выходом блок управления, подключенный к его входу выходом блок сравнения и подключенные к каждому из входов последнего соответственно датчик положения двуплечего рычага и два тензодатчика, первый из которых связан с нагружающим элементом, второй выполнен эталонным. . .

Фие.5

&US.6

Использование: стендовое оборудование для испытания передач с гибкой связью, в частности для испытания ременных передач. Сущность изобретения: стенд содержит станину с кронштейном, систему иагруже- ния в виде установленного на станине с возможностью поворота двуплечего рычага. Нагружающий элемент закреплен на его одном конце и предназначен для взаимодействия с моделью зуба. Упругий элемент связывает другой конец рычага со станиной. Программное устройство выполнено в виде привода, кинематически связанного с его выходным валом эксцентрика и взаимодействующего с последним ролика, размещенного на другом конце рычага. Эксцентрик выполнен с конической рабочей поверхностью, На кронштейне и станине выполнены соответственно направляющие, первая из которых расположена в плоскости перемещения двуплечего рычага, вторая расположена в плоскости, перпендикулярной последней. Первая каретка размещена в первой направляющей и предназначена для крепления модели зуба, вторая во второй направляющей и на ней закреплен привод, Дополнительный привод кинематически связан с каждой из кареток, . Системой управления включает электрически. Связанный с дополнительным приводом выходом блок управления, подключенный к его входу выходом блок сравнения и подключенные к каждому из входов последнего соответственно датчик положения двуплечего рычага и два тензодатчика, первый из которых свя-, зан с нагружающим элементом, второй выполнен эталонным. 10 ил. ел с