Нажимное устройство к стенду для испытания механизированных инструментов Советский патент 1979 года по МПК G01L25/00 G01M7/00 

Р зобретение относится к средствам для испытания лесозаготовительного оборудования, в частности к нажимному устройству к стенду для испытания механизированных инструментов, преимущественно моторных пил.

Известны нажимные устройства к стенду для испытания механизированных инструментов, преимущественно моторных пил, включаюндие основание, раму и захваты для рукояток инструмента, снабженные сменными -рузами и имитаторами упругости рук оператора s виде равножестких упругих элементов, связывающих захваты с основанием 1.

Эти устройства сложны по конструк 1,ии и не создают условий испытания, близких к эксплуатационным, вследствие отсутствия имитации демпфирующ,их свойств рук оператора.

Известно также наиболее близкое по технической сущности к изобретению нал имное устройство к стенду для испытания механизированных инструментов, преимущественно моторных инл, включающее основание, раму, установленную на основании поворотно относительно горизонтальной оси, захваты

для рукояток инструмента, имеющие имитаторы динамических свойств рук оператора и установленные подвижно в направляюпдих рамы, параллельных осям захватов, снабженных винтовыми механизмами их перемещения 2.

Это устройство обеспечивает эквивалентность условий испытаний эксплуатационным только на стационарных режимах.

Цель изобретения - обеспечение при испытании имитации условий нагружения рукояток инструмента на переходных режимах.

Это достигается тем, что винты механизмов перемещения захватов для рукояток инструмента кинематически связаны между собой цепной передачей, а между основанием и рамой в плоскости ее симметрии установлен винтовой механизм поворота рамы относительно горизонтальной оси, винт и гайка которого соединены шарнирно с основанием и рамой, причем каждый из винтовых механизмов снабжен реверсивным приводом и механизмо.м переключения направления вращения винтов пере.мещения захватов и рамы устройства.

На фиг. I схематически изображено нажимное устройство к стенду для испытания механизированных инструментов, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - электрическая схема питания приводов винтовых механизмов; на фиг. 4 - схема механизма переключающего устройства; на фиг. 5 - электромеханическая схема соединения элементов переключающего устройства.

Нажимное устройство содержит неподвижное основание 1. раму 2 с цапфами 3 и 4, оси которых совпадают с осью X, установленными в подшипниках 5 и 6. Захваты для рукояток 7 и 8 жестко соединены со сменны.ми грузами 9 и 10 и имитаторами 11, 12 упругости рук оператора. Каждый из имитаторов 11 и 12 содержит равножесткие упругие элементы, выполненные из полимерного материала, напри.мер резины, с углами при вершине, равными 109 ± 1°, закреп.ленные меньи ими основаниями в кронштейнах 13 и 14, большими основаниями - в гнездах 15 и 16, а внутренние полости упругих элементов соединены между собой регулируемыми дросселируюш,ими каналами. Кронщтейн1м 13 и 14 установлены подвижно в направляющих 17 и 18 рамы, параллельных осям захватов для рукояток 7 и 8. Центры жесткости имитаторов 19 и 20, центры захватов 21 и 22, центры тяжести сменных грузов 23 и 24 и центры рукояток 25 и 26 мотоинструмента расположены на оси ОХ сим.метрично оси OY. Перемещение кронштейнов 13 и 14 осуществляется винтами вращения; правого 27 и левого 28, связанными между собой цепной передачей 29. Между основанием 1 и рамой 2 в плоскости симметрии рамы ZOY установлен винтовой механизм поворота рамы 2 относительно горизонтальной оси ОХ, винт 30 и гайка 31 которого соединены с основанием 1 и рамой 2 шарнира.ми 32 и 33. Винтовые механизмы снабжены реверсивными приводами, состоящими из реверсивных электродвигателей 34 и 35 и редукторов 36 и 37, а также устройствами 38 и 39 переключения направления вращения электродвигателей 34 и 35, следящими за положением захватов для рукояток 7 и 8 относительно рамы 2 и положением рамы 2 относительно основания 1. Электродвигатели 34 и 35 подключаются к источнику постоянного тока через устройства 38 и 39 переключения направления вра1цения и тумблеры 40 и 41. Регулировбчные сопротивления 42 и 43 позволяют регулировать напряжение в питающей сети и скорость перемещения рамы и захватов. Регулировка сопротивлений может осуществляться специальным программным устройством (на чертежах не показано), например, кулачковым механизмом. Устройства 38 и 39 переключения выполнены в виде щарнирного параллелограмма, между кривошипами которого помещен управляющий выступ 44, связанный с подвижным кронштейном 14 или рамой 2. Рычаг 45 переключающего устройства жестко связан с подвижными контактами 46 и 47. Входное напряжение подается на неподвижные контакты 48 и 49, а выходное - снимается с контактов 50 и 51.

Работает нажимное устройство следующим образом.

Рукоятки мотопилы устанавливаются в захватах 7 и 8, а пильный аппарат (на чертежах не показан) устанавливается в устройстве, имитирующем динамические свойства рук оператора при валке дерева в положение «Валка или «Раскряжовка. При испытании на режиме «Валка рама 2 устанавливается горизонтально. Тумблером 41 включается электродвигатель 35, передающий вращение- на винт 28 и через цепную передачу 29 на винт 27, которые перемещают

кронщтейны 13 и 14 в противоположных направлениях, создавая пару сил Р, приложенную к рукояткам мотопилы.

Программное устройство, перемещаяподвижный контакт сопротивления 43, позволяет изменять скорость перемещения кронштейнов 13 и 14 по заданному закону. При достижении заданного перемещения управляющий выступ 44 поворачивает рычаг 45 на угол 90. Происходит изменение полярности напряжения, питающего электродвигатель 35, и тем самым направления его вращения. Кронштейны 13 и 14 перемещаются в исходное положение, производя разгрузку рукояток мотоинструмента. Далее управляющий выступ 44 поворачивает рычаг 45 в исходное положение, и процесс нагруже5 ния автоматически повторяется.

При испытании на режиме «Раскряжовка тумблер 41 выключается, кронщтейны 13 и 14 устанавливаются в исходное положение, а тумблер 40 включает электродвигатель 34, передающий вращение на винт 30. Рама 2 поворачивается относительно горизонтальной оси ОХ, создавая момент М, нагружающий рукоятки. Остальные операции автоматического переключения вращения электродвигателя 34 производятся по

5 аналогии с рассмотренными для электродвигателя 35.

Устройство позволяет создавать также сложное пространственное нагружение рукояток мотоинструмента в автоматическом режиме. Для этого тумблеры 40 и 41 включаются одновременно, винтовые механизмы, работая совместно, производят сложную деформацию упругих элементов (имитаторов) 11 и 12, обеспечивая пространственное нагружение рукояток по заданному закону.

Введение винтовых механизмов для перемещения кронштейнов и рамы уменьщает мощность электродвигателей и обеспечивает строгую фиксацию рамы и кронштейнов в любом промежуточном положении вследствие самотормог ящих свойств винтовой пе)едачи. Формула изобретения Нажимное устройство к стенду для испытания механизированных инструментов, преимущественно моторных пил, включающее основание, раму, установленную на основании поворотно относительно горизонтальной оси, захваты для рукояток инструмента, имеющие имитаторы динамических свойств рук оператора и установленные подвижно в направляющих рамы, параллельных осям захватов, снабженных винтовыми механизмами их перемещения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения при испытании имитации условий нагружения рукояток инструмента на переходных режимах, винты механизмов перемещения захватов для рукояток инструмента кинематически связаны между собой цепной передачей, а между основанием и рамой в плоскости ее симметрии установлен винтовой механизм поворота рамы относительно горизонтальной оси, винт и гайка которого соединены шарнирно с основанием и рамой, причем каждый из винтовых механизмов снабжен реверсивным приводом и механизмом переключения направления вращения винтов перемещения захватов и рамы устройства, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 472785, кл. G 01 М 7/00, 1974. 2. Заявка № 2325091/15, кл. G 01 М 7/00, 17.02.76, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

г;, 25

27

zs

Z2.ze го

-i «

0

-1-0

648864

x/xxx

/I//

r

:Л /

- -U|f«IJ

фиг.