Стенд для испытания предохранительных муфт Советский патент 1980 года по МПК G01M13/00 

I

Изобретение относится к области машиностроения и: предназначено для испытания муфт при воздействии различ.ного рода перегрузок.

Известен стенд для испытания предохранительных муфт, содержащий промежуточный вал, связанный с испытываемой мyфтoйi и конечный вал, несущий нагрузочное устройство и связанный с датчиками показаний. При этом нагрузочное устройство выполнено в виде смонтированного на конечном валу диав-магнитного диска с прикрепленными к нему магнитопроводами, содержащими катушки трех электромагнитных систем, а. промежуточный вал снабжён жестко связанным с ним другим диамагнитным диском, воспринимающим нагрузку от двух из указанных электромагнитных систем, и крестообразным ротсфом, воспринимающим нагрузку от третьей электромагнитной системы 1.

Однако на известном стенде невозможно создать условия испытания, близ-

кие к реальным (возможно случайное попадание в рабочие органы самых различных предметов, вызывающих перегрузку) .

Известен стенд Дпя испытания предохранительных муфт, содержащий ведущий вал, связаннь1й с электродвигателем, закрепленным на основании через вариатор и с ведомым валом посредством испытываемой муфты и нагрузочного уст. ройства 2,

Для приближения условий испытаний к реальным условиям работы испытываемой муфты путем иммитации моментов сопротивления, возникающих при воздействии внешней среды на рабочие органы машины, нагрузочное устройство выполнено в виде цепной передачи с ведущей звездочкой, устанс ленной на валу с возможностью вращения, и ведомой звездочкой, установленной в подшипниках корпуса, а также сменного разрушаемого элемента, помещенного в зазоре между 37 звеньями набегающей ветви цепи и зубья, мй ведомой звездочки. Данный стенд является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту. Однако после определенного количества испытаний предохранительных муфт при перегрузке вследствие разрушения цепи необходимо менять цепи или ремонтировать. Кроме того, на этом стенде невозможно проводить сбвместное испытание предохранительных муфт и дисков, имеющи ; режущие элементы, например дисковых фрез, которые находят щирокое применение , & производстве. Поскольку такие диски работают в сельскохозяйственны с мащинах при больших скоростях, то вследствие большой инертности любое нарушение технологического процесса, например попадание камней, железных прутьев, сорняков со стеблями большого поперечного сечения в рабочие зоны дисков, вызывают резкое увеличение динамических нагрузок в кинематических цепях приводов. Кроме того поскольку такие органы имеют большое число лезвий, то в приво де возникают колебания с большой амплитудой переходных динамичерких процессов.. С целью повышения надежности, испытаний, долговечности в работе и расширения эксплуатационных возможностей в предлагаемом стенде нагрузочное устройство выполнено в виде жестко закрепленного на; ведомом валу диска, имеющега режущие элементы, и охватывающей его с зазором стойки, смонтированной на основании с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вращения ведомого вала, при этом упомянутый зазор имеет переменную величину, уменьшающуюся в направлении вращения диска, и О5сватыв1ающая поверхность стойки выполнена гофрированной. На фиг. 1 изображен стенд, общий вид на фиг. 2 - вид А на фиг.. 1. В основании 1 стенда, в его подшипниковых стойках, установлены ведомый 2 и ведущий 3 валы, оси которых параллель ны между собой. На валу 2 свободно уст новлена сменная шестерня 4, находящаяс в постоянном кинематическом зацеплении со сменной шестерней 5, установленной на валу 3. На торцах шестерен 4 и 5 и концах валов 2 и 3 размещаются испыту мые предохранительные муфты б и 7. На ведомом валу 2 жестко закреплен- диск 8 8 с режущими элементами 9, например дисковая фреза. Диск 8 охватывается с зазором стойкой Ю, смонтированной на основании 1. Стойка может перемещаться в плоскости, перпендикулярной оси вращения ведомого вала 2, благодаря чему изменяется величина зазора между стойкой 10и диском 8. Охватывающая поверхность 11стойки 10 выполнена гофрированной. Радиус кривизны R больше максимального радиуса диска 8 с режущими элементами 9. Радиус поверхности 11 смещен относительно оси вращения ведомого вала 2. Такое выполнение охватывающей поверхности 11 стойки 10 обеспечивает переменную величину зазора между поверхностью 11 и диском 8, уменьшающуюся в направлении вращения диска 8, Для снятия напряжения с ведомого вала 2, на котором наклеены тензодат- чики, предусмотрен токосъемник 12, Входной конец ведущего вала 3 соединен компенсирующей муфтой 13с валом 14, установленным в подшипниках отдельной стойки. На валу 14 установлен ведомый шкив 15, связанный ремнями 16 с ведущим шкивом 17, смонтированным на входном конце вариатора скорости 18. Последний соединен через упругую муфту 19с приводным электродвигателем 20. Для снятия напряжений с ведущего вала 3, на котором также наклеены тензодат- чики, предусмотрен концевой токосъемник 21. Принцип работы стенда заключается в следующем. При включении электродвигателя 20 вращение передается на входной вал ва- скорости 18 и далее клиноре- гАеннрй передачей. (15, 16, 17) на ведущий вал 3. С вала 3 вращение посредством шестерен 5 и 4 передается на ведомый вал 2 с установленным на нем диском 8. При введении элемента 22 перегрузки в зазор между диском 8 и гофрированной поверхностью 11 стойки 10 происходит его затягивание, поскольку вращение диска 8 направлено в сторону уменьшения зазора. Если элемент 22 неразрушаемый, диск 8 резко останавливается, и предохранительн(ая муфта 6 либо 7 срабатывает. Для исследования влияния места установки муфты в кинематической цепи на динамику привода ее мож- но устанавливать как на ведущем, так и на ведомом валу. При исследовании привода с установкой предохранительной муфты на валу 2 муфта 7 должна быть затянута на максимум, т. е. не должна срабатывать. Если же элемент 22 разрушй- емый, например сахарная свекла, картофель, то при попадании его в зазор между диском 8 и охватывающей поверхностью 11 стойки 10 происходит частичное либо полное, срабатывание предохранительной муфты 6 или 7, а затем после раз- рушения элемента 22 система снова оказывается в нормальном режиме работы. Крутильные деформации валов 2 и 3, возникающие при срабатывании предохранительной муфты б или 7, передаются в виде электрических сигналов через токосъемники 12 и 21 на усилитель и далее на осциллограф. Таким образом на осциллографа записываются динамические прсадессы, протекающие в валах 2 и 3 при попадании в привод различных элементов перегрузки 22, Для исследования влияния взаимодействия другого диска 8 с элементами перегрузки 22 испытанныйдиск 8 снимают и устанавливают, новый, подлежащий иchы- танию.

Имеющиеся в стенде сменные шестерни 4 и 5 позволяют дополнительно регулировать угловую частоту вращения ведомого вала 2, которая может быть равной, больше либо меньше угловой частоты- вращения ведущего вала 3,

Предложенный стенд позволяет в лабсь раторных условиях исследовать и определить конкретно для каждого типа существующих и проектируемых машин параметным на основании, через вариатор скорости и с ведомым валом - посредством испытываемой муфтьГ и нагрузочного устройства, отличающийся тем, что, .с целью повышения надежности в работе долговечности и расширения эксплуатационных возможностей, нагрузочное устройство выполнено в виде жестко закрепленного на ведомом валу диска, имеющего режущие элементы, и охватывающей его с зазором стойки, смонтированной на основании с возможностью перемещения, в плоскости перпендикулярной оси вращения ведомого вала, при этом зазор имеет переменную величину, уменьшающуюся в направлении вращения диска, а охватывающая поверхность стойки выполнена гофрированной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 336555, кл, G О1 М 13/00, 1968,

2: Заявка № 24О2219/25-27, кл, G О1 М 13/00, 1976, по которой принято решение 6 вьщаче автсфского с видетельства. ры и типы предохранительных муфт в зависимости от форм дисков, имеющих режущие элементы. Формула изобретения Стенд для испытания предохранительных муфт, содержащий ведущий вал, свя занный с электродвигателем, закрепленQ

/2

г

6

(Q

21

Q

l/

78

/О

//////////////////////

PU2.2

f/