УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМОВ Советский патент 1947 года по МПК G01M17/00 

Предлагаемое, согласно изобретению, устройство предназначено для испытания шарнирных механизмов, например, звеньев гусеничной цепи тракторов или танков, на износ, а также для определения потерь на трение, в зависимости от нагрузки в трущихся деталях и от углового перемещения подвижного звена. Особенность устройства заключается в том, что с целью произвольного изменения направления нагружающего звено усилия таким образом, чтобы оно либо проходило через ось шарнира, либо составляло с ним определенное плечо, применены две поворотно укрепленные на осях рамки, одна из которых скреплена с подвижным звеном, а ось второй рамки укреплена на основании устройства вместе с неподвижным звеном таким образом, чтобы оси обеих рамок могли быть совмещены, а самые рамки связаны между собой при помощи натяжной пружины и двух шаровых шарниров посредством каких-либо измеряющих усилия приборов, например по типу мессдоз.

На фиг. 1-2 изображен в двух проекциях общий вид предложенного устройства вместе с установленным в нем испытываемым шарнирным звеном, а на фиг. 3-5 - кинематическая схема устройства.

Неподвижное звено испытываемого шарнира 1 укреплено на станине 2. С подвижным звеном шарнира связана легкая рамка 3, несущая два ложа призм. На отдельной оси, укрепленной на станине 2 стенда, вращается вторая ведущая рамка 5. Ее ось расположена на продолжении линии оси исследуемого шарнира. Между рамкой 3 и ведущей рамкой 5 расположен нагружающий систему механизм 4. Пружина 7, упираясь в ведущую рамку 5, давит на болт, связанный через тяги с призмами, которые через ложе призм передают нагрузку на испытуемый шарнир. Ведущая рамка 5, в свою очередь, приводимая в движение рычагом 10, сообщает движение внутренней рамке 3, скрепленной с подвижным звеном шарнира. Между обеими рамками введены промежуточные приборы 8, например по типу мессдоз, измеряющие величину передаваемого усилия. На ложе призм рамки 3 опирается стрелка 9, указывающая правильность совмещения всех трех осей (рамки 5, шарнира 1 и призм).

Вся система приводится в возвратно-поступательное движение при помощи двигателя 13 через редуктор 12, на оси которого укреплен диск с канавкой 11, связанный с рычагом 10.

В зависимости от формы кривой канавки диска 11 качающемуся механизму может быть сообщено движение по любому закону изменения скорости.

Благодаря сферическим опорам неподвижного и подвижного звеньев все три оси: ведущей рамки, испытуемого шарнира и призм можно расположить друг относительно друга как угодно. В ведущей рамке 5 шаровая опора обозначена на схеме цифрой 6. Если указанные оси не совпадают, то при повороте ведущей рамки линия действия нагружающего усилия пружины пройдет через центр призмы и шаровую опору рамки, а угол поворота звена определится линией, проходящей через точку приложения усилия мессдоз и ось в испытываемом шарнире. Если же все три оси совпадают, то качающийся механизм будет вращаться как одно целое.

Таким образом нагрузка в трущихся деталях шарнира может быть установлена по величине путем затяжки пружины 7. Эта нагрузка поддерживается постоянной при качании подвижного звена на некоторый угол и не передается на детали, создающие движение звена. Кроме того, нагрузка может быть смещена относительно центра шарнира на требуемую величину путем смещения оси призм с центра шарнира. Таким образом в стенде применен принцип регулируемого замкнутого контура, использующего потенциальную энергию пружины для нагрузки трущейся пары.

Точно также могут быть произвольно установлены величина углового перемещения подвижного звена в пределах от +30 до +40° и любые законы изменения угловой скорости качания по времени путем соответствующего выбора формы кривой канавки диска 11, в которой скользит палец, связанный с рычагом 10.

Результирующие усилия, пропорциональные силам трения в шарнире, как уже указывалось выше, фиксируются мессдозами, которые установлены непосредственно между ведущей рамкой 5 и подвижным звеном, благодаря чему запись не искажается потерями в нагружающем контуре и приводе.

Устройство для испытания шарнирных механизмов, например, шарниров гусеничных цепей танков или тракторов, основанное на воспроизведении нормальных условий работы шарнира путем приведения в колебательное движение подвижного звена одновременно с его нагрузкой, отличающееся тем, что с целью произвольного направления нагружающего усилия таким образом, чтобы оно либо проходило через ось шарнира, либо составляло с ним определенное плечо, применены две поворотно укрепленные на осях рамки, одна из которых 3 скреплена с подвижным звеном шарнира, а ось другой рамки 5 укреплена на основании устройства вместе с неподвижным звеном таким образом, чтобы оси обеих рамок могли быть совмещены, а самые рамки связаны между собой при помощи натяжной пружины 7 и двух шаровых шарниров посредством каких-либо изменяющих усилия приборов, например мессдоз.