Устройство для испытания машин ударного действия Советский патент 1982 года по МПК G01L5/00 G01M7/00 B25D9/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к машино строению, а именно к испытательным стендам для контроля параметров машин ударного действия, например пневмо- и электромолотков, перфорат ров, трамбовок и т.п. Известна система измерения механического удара, содержащая вибропреобразователь-акселерометр и измерительный усилитель или осциллограф с запоминающим устройьтвом tU Недостатками системы являются ее сложность, нанадежность измерений и невозможность измерения часто ты ударов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для испытания машин удар ного действия, содержащее основание размещенные на нем упругий узел и узел регистрации параметров удара. Упругий узел выполнен в виде тензобалки, по которой наносят удары и пытуемой машиной, а узел регистрации параметров удара выполнен в виде тензостанции 2. Недостатками известного устройства являются сложность аппаратуры, невысокая точнр-сть показаний из-за того, что в тензобалке возникают свободные упругие колебания, и невысокие технологические возможности. Цель изобретения - повышение точности и расширение технологических возможностей. Указанная цель достигается за счет того, что в устройстве для испытания машин ударного действия, содержащем основание, упругий узел и узел регистрации параметров удара, упругий узел выполнен в виде двух соосно установленных тарелок, .первая из которых через амортизатор оперта на основание и предназначена для взаимодействия с рабочим органом испытуемой машины, расположенной между тарелками предварительно деформированной пружины и механизма ре39гулирования деформации пружины, закрепленного на основании и взаимодействующего со второй тарелкой, а узел регистрации параметров удара выполнен в виде задатчика времени, двух счетчиков ударов, двух индикаторов и двух преобразователей перемещений,, первый из которых через за датчик Времени, один из счетчи(ов ударов связан с одним из индикаторо и предназначен для регистрации перемещения первой тарелки от ударов испытуемой машины с энергией, выше нижнего предела энергии удара испытуемого типа машин, второй преобразователь связан через другой счет цик ударов с другим индикатором и предназначен для регистрации перемещений первой тарелки от ударов ис пытуемой машины с энергией, выше верхнего предела энергии удара испытуемого типа машин. Кроме того, узел регистрации параметров удара снабжен контрольным преобразователем положения второй тарелки и связанным с ним дополнительным индикатором. На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство, общий вид; на фиг. 2 вариант выполнения упругого узла. Устройство для исследования маши ударного действия содержит основание 1, к верхней плите 2 которого крепится испытуемый объект, например пневмомолоток 3 с рабочим органом k, .взаимодействующим, с первой тарелкой 5 упругого узла. Кроме того, упругий узел включает в себя со осно установленную первой тарелке 5 вторую тарелку 6, расположенную меж ду тарелками 5 и 6 предварительно д формированную пружину 7, выполняющу роль поглотителя энергии и измерительного элемента, и механизм регулирования деформации пружины 7 выполненный в виде упирающегося во вт рую тарелку 6 винта 8, ввернутого в нижнюю плиту 9 основания 1. Винт 8 контрится гайкой 10, Для уменьшения отдачи и вибрации устройства пр дусмотрены амортизаторы 11 и 12, ус тановленные с двух сторон первой та релки 5. Для регистрации деформации пружи ны 7 от каждого удара пневмомолотка 3 с энергией, не менее нижнего предела энергии удара испытуемого типа машин,предусмотрен первый бесконтакт ный преобразователь 13 перемещения, установленный с зазором а, относительно первой тарелки 5. Преобразователь 13 электрически связан с задатчиком Н времени (например реле времени), электрически связанным с двигателем пневмомолотка. 3 и через счетчик 15 ударов - с индикатором 16, Последний регистрирует число ударов, имеющих энергию не ниже нижнего предела и отсчитываемых за время, установленное задатчиком времени. Для регистрации числа ударов молотка, имеющих энергию выше верхнего предела, предусмотрен второй бесконтактный преобразователь 17 перемещений, установленный с зазором . а относительно первой тарелки 5Он электрически связан через счетчик 8 ударов с индикатором 19. Бесконтактный контрольный преобразователь 20 положения второй тарелки, установленный с зазором а, относительно второй тарелки 6 и электрически связанный с индикатором 21, предусмотрен для контроля стабильности деформированного состояния пружины 7, т.е. он контролирует величину деформации пружины. В качестве бесконтактных преобразователей могут быть использованы например, индукционные датчики, а в качестве индикаторов - цифровые лампы. Преобразователи 13, 17 и 20, счетчики 15 и 18 ударов, индикаторы 16 и 19 и задатчик 14 времени вместе составляют узел регистрации параметров удара. Пружина 7 устройства может быть выполнена из нескольких отдельных пружин 22 (фиг.2), расположенных по окружности, диаметр которой равен диаметру одной пружины 7 (фиг.1). Это позволяет повысить жесткость и нагрузочную способность упругого узла. Тарировка устройства может осуществляться известными методами, например- падающим грузом, с помощью эталонной машины или расчетом пружины, которая может быть протариро вана статическим методом. Устройство работает следующим образом. Перед проведением испытания пневмомолотка 3 пружину 7, имеющую жесткость С,, деформируют винтом 8 на величину h, соответствующую минималь5но допустимому значению энергии уда РЗ A. , и контрят гайкой 1 Преобразователь 20 устанавливается с заданным зазором а относительно второй тарелки 6. Преобразователь 13 устанавливается с зазором отноеительно первой тарелки 5, соответствующим деформации пружины 7 от ударных импульсов с минимально допустимой энергией , равной ниж нему пределу энергии удара. При этом задатчик 1А времени настраивается на период времени работы молотка 3, в течение которого производится п ударов. . Преобразователь 17 устанавливается с заданным зазором а относитель но первой тарелки 5 величина которого соответствует деформации пружины 7 от удара с максимально допустимой энергией А А „ А +допуск), равной верхнему пределу энергии удара. После достижения молотком 3 установившегося режима включают задатчик I времени, который включает в работу счетчики 15 и 18 ударов. При этом может быть четыре случая 1.Энергия ударов на рабочем органе молотка 3 меньше сжатой пружины ,. 8 этом случае пружина 7 не деформируется,преобразователь 13 не фиксирует колебаний и через заданный задатчиком k времени период работы машина отключается. По показаниям индикатора 1Ь можно судить, что машинане развивает нужной энергии удара или частоты, т.е. она бракованная. Индикатор 19 показаний не дает. 2.Энергия ударов на рабочем органе k находится в заданных пределах /,eждy и ). В этом случае при каждом ударе рабочего органа + по пружине 7, последняя деформируется, преобразователь 13 фиксирует колебания пружины от каждого удара и счетчик 15 ударов отсчитывает число ударов п, которое сделает машина за период времени, заданный задатчиком k времени. После этого машина отключается. Это число ударов зафиксирует индикатор 16. По окончании замера молоток 3 выключается. Индикатор 19 показаний не дает, так как преобразователь 17 не зафиксирует деформацию пружины 7 соответствующую энергии, превышающей 3. Энергия ударов на рабочем органе k превышает величину Л да устройство работает как и во втором случае, с тем отличием, что ин дикатор 19 зафиксирует число ударов, имеющих энергию выше А При этом можно судить, сколько ударов из чис ла п имело энергию выше максимально допустимой. Деформация пружины 7 может быть ограничена амортизатором 12. 4. Если молоток 3 имеет нестабильную энергию на рабочем органе k, то i индикатор 16 зафиксирует число ударов с энергией выше P,, а индикатор 19 зафиксирует число ударов с энергией выше А.,.. То есть при работе устройства можно определить частоту ударов (число уданов за заданное время машины; число ударов с минима 1ьно допустимой энергией удара; число ударов с энергией превышающей верхний предел. ; При необходимости можно контролировать энергию удара только по нижнему или только по верхнему пределу, Таким образом контролируется качество испытуемой машины. формула изобретения 1. Устройство для испытания машин ударного действия, содержащее основание, размещенные на нем упругий узел и узел регистрации параметров удара, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей, упругий узел выполнен в виде двух соосно установленных тарелок, первая из которых через амортизатор оперта на основание и предназначена для взаимодействия с рабочим органом испытуемой машины, расположенной между тарелками предварительно деформированной пружины и механизма регулирования деформации пружины закрепленного на основании и взаимодействующего со второй тарелкой, а узел регистрации параметров удара выполнен в виде задатчика времени; вух счетчиков ударов, двух индикаторов и двух преобразователей пеемещений, первый из которых чеез задатчик времени, один из счетиков ударов связан с одним из иникаторов и предназначен для реги-,тации перемещения первой тарелки от даров испытуемой машины с энергией, выше нижнего предела энергии уд ра испытуемого типа машин, второй преобразователь связан через другой счетмик ударов с другим индикатором и предназначен для регистрации перемещений первой тарелки от ударов испытуемой машины с энергией выше верхнего предела эне(эгии удара испытуемого типа машины. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что узел реги страции параметров удара снабжен контрольным преобразователем положения второй тарелки и связанным с ним дополнительным индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. Справочник под ред. В. В. Клюева. Кн. 2, с. 239. 2.Исследование по обеспечению параметров и методов испытаний ручных машин с электромагнитным двигателем возвратно-поступательного Движения. Отчет ИТД СО АН СССР. 19б9, с. 13-26, рис. 10 (прототип).