Стенд для исследования деталей машин Советский патент 1993 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в исследовательских стендах муфт вентиляторов двигателей внутреннего сгорания и иных механизмов, снабженных термосиловыми элементами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и ускорение процесса испытаний при исследовании муфты вентилятора. .

На фиг.1 изображен предлагаемый стенд, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вариант расстановки оборудования; на фиг.З и 4 - нагреватель воздуха.

Стенд содержит станину 1, на которой I установлен привод 2 вращения, опора 3, .установленная на ней испытуемая муфта с

нагружателем 4. Стенд также содержит в своей конструкции систему включения-выключения муфты, состоящую из термосиловых элементов и нагревателя 5 воздуха. При испытании на стенде гидромуфты 6 термосиловой элемент 7 и нагреватель воздуха 5 установлены на стойке гидропривода 8, входящей в состав гидрооборудования стенда. При испытании на стенде вязкостной муфты 9 нагреватель 5 воздуха, установленный на Выдвижном щите 10, взаимодействует с тер-; мосиловым элементом 11, являющимся конструктивным элементом вязкостной муфты. Нагреватель 5 воздуха показанный в разрезе на фиг.З, содержит U-образный корпус 12, в приёмной ветви. 13 которого с наклоном по ходу подаваемого воздуха установCD

10

S

лены вентилятор 14 и шибер 15, а в камере 16 нагрева установлены нагреватели 17 например трубчатые электронагреватели (ТЭ- Ны), и термодатчик 18, измеряющий температуру воздуха за нагревателями 17., В смесительной камере 19 установлены направляющее устройство 20, сопло 21 с трубопроводом 22, термодатчик 23, измеряющий температуру воздуха, подаваемого на термосиловой элемент 7 или 11 ,и заслонка 24 с приводом 25. На фиг.Ззаслонка 24 изображена сплошными линиями в закрытом состоянии, а штрихпунктирными - в открытом состоянии, Кроме того, на выходе из смесительной камеры корпус 12 нагревателя 5 снабжен крепежным фланцем 26, позволяющим производить установку : нагревателя 5 воздуха на выдвижном щите 10 при испытании вязкостной муфты 9 С зазором относительно термоеилового элемента или его герметичную установку на стойке гидропривода 8 при испытании гидромуфты 6.

Стенд работает следующим образом.

От привода 2 вращение передается через вал опоры 3 на ведущий вал испытуемой муфты. Есяи муфта включена, то ее ведомый вал и нагружатель 4, т.е. крыльчатка вентилятора, вращаются с максимальными оборотами. При выключении гидромуфты 6 ее ведомый вал и нагружзтепь 4 не вращаются, а при выключенной вязкостной муфте 9 ее ведомый вал и нагружатель 4 вращаются с минимальными оборотами. Включением и выключением муфт управляют тврмосияо- вые элементы 7 и 11. Так, при превышении температуры воздуха, подаваемого нагревателем 5 воздуха на термосиловой элемент, выше верхнего допустимого предела термосиловой элемент 7 гидромуфты 6 срабатывает w открывает доступ рабочей жидкости из гидросистемы стенда в ее рабочую камеру, где за счет вязкостных свойств жидкости происходят сцепление ведущего и ведомого валов и передача крутящего момента на нагружатель 4. При понижении температуры воздуха ниже нижнего допустимого предела термосиловой элемент 7 перекрывает доступ рабочей жидкости в рабочую камеру гидромуфты 6, в результате чего между ее рабочими элементами образуется воздушный зазор и исчезают условия для передачи крутящего момента от ведущего вала к нагружателю 4. При работе вязкостной муфты 9 в результате повышения или понижения температуры воздуха, омывающего ее термосиловой -элемент выше или ниже допустимых пределов, происходит плавное открытие или закрытие канала внутри вязкостной муфты 9,- по которому

перетекает рабочая жидкость, и соответственно происходит изменение передаваемого момента от максимальной до минимальной величины, при этом при выключенной вязкостной муфте 9 нагружатель 4 вращается с минимальной частотой.

Нагреватель воздуха, изображенный на фиг.З, может работать в двух режимах: медленного и быстрого подъема или снижения

температуры воздуха, подаваемого на термосиловой элемент 11. Медленное изменение температуры воздуха используется при определении и записи характеристик испытуемой муфты на долговечность, для сокращения срока их испытаний, а быстрое изменение его температуры используется при испытании муфт. Конструкция стенда позволяет при необходимости использовать во время испытаний оба режима. Так, для

плавного подъема или опускания температуры воздуха необходимо плавно уменьшить или увеличить температуру на поверхности нагревателей 17 любыми известными способами, при этом допускается их

отключение в необходимой пропорции.

Лрйбыстром подъеме и понижении температуры воздуха, нагреватель воздуха 5 работает следующим образом.

Устанавливается постоянная температура воздуха, прошедшего через нагреватели, выше верхнего допустимого предела. Величина температуры контролируется термодатчиком 23, а термодатчик 18 соединен

с системой, предохраняющей нагреватели

от перегрева. После установки заданной

температуры воздуха и регистрации факта

. включения испытуемой муфты, подается

сжатый холодный воздух через сопло 21 в

направляющее устройство 20, здесь он смешивается с горячим воздухом, при этом количество холодного воздуха регулируется в такой пропорции, чтобы температура смешанного воздуха была ниже нижнего допустимого предела и была равна заданной величине. При этом привод 25 открывает заслонку 24 и через образовавшийся зазор . уходит излишний горячий воздух. В зависимости от условий работы стенда заслонку 24

во время понижения температуры воздуха можно не открывать. При снижении темпе; ратуры воздуха можно понижать частоту вращения двигателя вентилятора 14, при

этом нагреватели 17 накапливают тепло, ис- пользуемое при повышении температуры воздуха. При дальнейших испытаниях, после отключения муфты, перекрывается воздух, подаваемый через сопло, закрывается заслонка 24. Температура воздуха подымается, муфта включается, поступает сигнал

на подачу холодного воздуха и открытие заслонки 24. Температура воздуха снижается, муфта отключается. Цикл включения-выключения муфты повторяется до получения исполнительными органами стенда иного сигнала, после чего изменяется порядок их работы.

Предложенное техническое решение позволяет использовать нагреватель воздуха для испытания разных типов муфт, на- пример, гидромуфт и муфт вязкостных на одной позиции стенда по одинаковым или разным программам, а также получить значительно быстрее результаты испытаний при испытаниях муфт на долговечность за счет сокращения продолжительности циклов включения-выключения, осуществляемых во время длительных испытаний между соседними процессами измерения параметров испытуемой муфты. U-образный кор- пус позволяет уменьшить габариты нагревателя и стенда. Кроме того, такая его конструкция позволяет производить подогрев воздуха уже в приемной камере тёплом, проникающим через неизолированную перегородку.

:.

Риг.1

Формула изобретения Стенд для исследования деталей машин, содержащий станину, расположенный на ней привод вращения, вал для установки испытуемой детали, связанный с приводом посредством соединительного устройства, испытательную камеру и систему включения, о т л и чаю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и ускорения процесса испытания при исследовании муфты вентилятора, система включения выполнена в виде термосилово- го элемента и нагревателя воздуха, содержащего U-обраэный корпус с приемным отсеком, камерой нагрева и смесительной камерой с установочным крепежным фланцем на ее выходе, а также вентилятор, шибер, нагреватели, термодатчики, направляющее устройство, сопло для подачи сжатого холодного воздуха, приводную заслонку, причем вентилятор и шибер установлены в приемном отсеке корпуса, нагреватели и термодатчик расположены в камере нагрева корпуса, а в смесительной камере - направляющее устройство, сопло, термодатчик и приводная заслонка.

Использование: в машиностроении, е исследовательских стендах муфт вентиляторов двигателей внутреннего сгорания и иных механизмов, снабженных термосило выми элементами. Сущность изобретения: включением и выключением муфт управляют термосиловые элементы. Термосиловой элемент срабатывает и открывает доступ рабочей жидкости в ее рабочую камеру, происходит сцепление ведущего ведомого валов и передача крутящего момента на нагружа- тель. При работе вязкостной муфты результате повышения млн понижения температуры воздуха, омывающего ее термосиловой элемент выше или ниже допустимых пределов, происходит плавное открытие и закрытие канала внутри вязкостной муфты, по которому перетекает рабочая жидкость, и соответственно происходит изменение передаваемого момента. Нагреватель воздуха может работать в двух режимах. Цикл включения-выключения муфты повторяется до получения исполнитель ными органами стенда иного сигнала, после изменяется порядок их работы. 4 ил.

v,:i

&

,20

1820270

i&

я

/к