Устройство для испытания цилин-дРичЕСКиХ шАРНиРОВ HA циКличЕСКийпОВОРОТ Советский патент 1981 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательным машинам, и может быть использовано для испытаний вкладышей подшипников скольжения, цилиндрических шарниров на цилиндрический поворот, где на вкладыш действуют переменные,за- висящие от угла поворота, удельные давления, например в шарнирах гесениц тракторов. Известно устройство для испытания цилиндрических шарниров на циклический поворот, содержащее установленный с возможностью перемещения в направлении действия растягивающей нагрузки захват,соединенный с пружиной/ задающей эту нагрузку, и неподвижный в этом же направлении захват с.упором, соединенный с приводом циклического поворота. ; Данное устройство позволяет исДанное устройство позволяет испытывать шарниры гусениц при одинаковых удельных давлениях. В натурных) условиях при перегибе шарнира гусеницы на него действует переменная , 1 & срГЯ . растягивающая нагрузка, возникающая от натяжения и колебания ветрей гусеницы, причем период колебаний, а следовательно, и период силы натяжения ветвей изменяются во времени так же, как и угол перегиба шарнира D-1 . Однако устройство не позволяет реализовать указанные условия нагружения шарнира. Цель изобретения - обеспечение моделирования натурных условий нагружения по удельному давлению в шарнире в зависимости от угла перегиба. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено контактирующим с упором роликом, в осью которого соединен неподвижный в направлении действия растягивающей нагрузки захват, а опорная поверхность упора описана уравнением в полярных координатахi-:-- г - р1Р)к Яср: °ТУ ЯсрТ - где S - полярный угол,, определяе№лй из. соотношения )й ЬоаР ; К - коэффициент, зависящий от размеров шарнира, жесткости и начального усилия пружины q - среднее значение максимального удельного давления в шарнире, кгс/см , q (л) -требуемый закон измененид максимального удельного цав ления, в шарнире, кгс/см; ( - угол относительного поворот (перегиба) деталей шарнира, град; I - расстояние от центра шарнира до опорной поверхности упора при О,см; г - радиус ролика, см. На фиг.1 изображена кинематическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюра удельнЕлх давлений в шарнире. В статическом положении шарнир по гружен усилием предварительной растянутой пружины СФиг.1), обеспечивающей эпюру удельных давлений. Если опорную поверхность упора,выполнить по окружности радиусом 1-г (в полярных координатах, с началом координат в центре шарнира р () ), то при циклическом перегибе шарнира эпюра удельных давлений не изменяетс (максимальное значение удельного дав ления остается постоянным). Для изменения процессе перегиба необходимо изменить усилие пружины, которое пропорционально деформации пружины или перемещению шарнира в направлении действия растягивающей нагрузки (d) . При перегибе шарнира

.{4яср- °М Ьср-я ° Г Ь°5р-4%рл

(Ф

KvH p f i

к - коэффициент, зависящий от

размеров шарнира, жесткости и начального усилия пружины ;

q - среднее значение максималь Р ного удельного давления в шарнире, кгс/скп

qfcii-)- требуемый закон изменения

максимального удельного,давления в шарнире, кгс/см;

сх/ - угол относительного поворота деталей шарнира, град;

1 - расстояние от центра шарнира до центра ролика при Ф О, см;

г - радиус ролика, см.

Устройство состоит из ПОДВИЖНОГО

в направлении действия растягивающей нагрузки захвата 1, скрепленного с задающей эту на,грузку пружиной 2,неподвижного в .направлении действия растягивающей нагрузки захвата 3, скрепленного с роликом 4, который контактирует с упором 5, неподвижный

tgoi

cos4

захват соединен с приводом б циклического изгиба.

Устройство работает следующим образом.

Растяжением пружины 2 задается требуемая эпюра удельных давлений в испытываемом шарнире 7 со значением

максимально1;оудельного давления q , а упором воспринимается усилие пружины.: При рабоче привода цилиндрического изгиба ролик катится по опорной поверхности упора. Если в процессе испытаний не требуется изменять удельное давление в шарнире, т.е.

q(oi) const ,TO р (ф) 1-г; (i ;т.е. опорная поверхнсЭсть упора выполнена по окружности радиусом 1-г, во всех остальных случаях форма опорной поверхности отличается от окружности в зависимости от q (об) .

Использование предлагаемого устройства позволяет испытывать цилиндрические шарниры с обеспечением моделирования натурных условий нагружения на угол Ф центр его перемещается из точки О в точку С, так как АС 1. равнение поверхности упора в полярных координатах с началом координат в точке О, выражается- уравнением р (vp) ОА - г. Введем обозначение ОА f;AB а; ВС Ь; ОВ С; ОС d. ИзД ОВД (фиг.1) определяем f a/sinvp. Из д ABC имеем а 1 - Ь (так как АС 1); b c-d. Из Д ОБА с fcosvP ; b d; a |2. - fucos + 2fco5 P. d - d. После преобразований, подставив a fsinf , получаем -aco&4 -d . Из этого уравнения f-doo6vp- - a --d sm 4. Деформация пружины в зависимости от требуемого удельного давления равна ,. , ,-(, f--ГЯор: Ч (. J Ся-срГ Я- °)- Уравнение опорной поверхности упора в полярных координатах, Ф полярный угол, определяемый из ЛСВА и ЛОВА имеет вид ,Hj- fa hcp- rfsin P-f, где |- ; tgo6 f; tg - tgct; С-и а