Стенд для исследования нагруженности деталей ударно-вращательного механизма Советский патент 1982 года по МПК B25B21/02 G01M15/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ){ ЕННОСТИ ДЕТАЛЕЙ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО А1ЕХАНИЗМА

Изобретение относится к устройствам для исследования нагруженности деталей ударно-вращательных механизмов, например, гайковертов.) Известна установка для исследования зависимости меЖду параметрами ударов (энергии удара, скорости соударения) и возникагацими при этом затягивакяцими усилиями, содержащая клин, размещенный между неподвижной и подвижной опорами соединенной с пружиной и стрелочным ин дикатором для определения деформации пружины. Недостатком этой установки является ограниченные возможности исследования параметров. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является стенд для исследования нагруженности деталей ударно-вращательного механизма, содержащий основание и размешенное на нем нагружанлдее - устройство, соединяемое -с наковальней ударно-вращательного механизма. Недостатками этого стенда, в котором используется нагружатель, тарируемый в статическом состоянии, являются невозможностью точного определения действующих на детали ударно-вращательного механизма усилий, а также невозможность исследования параметров нагруженности этих деталей (определение сил, напряженного состояния деталей и т.п.). Цель изобретения - повьпдение точности и расщирение функциональных возможностей стенда. Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен обоймой для размещения ударника ударно-вращательного механизма и приводом импульсного действия с регулируемой энергией удара, вьшолненным в виде вала, соединенного с ударником, связанной с валом при помощи гибкой связи платформы и взаимодействующего с ней груза для ее перемещения. По крайней мере олла из вэаимодействукмшх между собой поверхностей груза и платформы выполнешА в виде сферы, Стенд может Сьпъ снабжен апектромаг иитом для взвода и сброса платформы, при этом поверхность элеет-ромагиита, контактирующая с грузом, расположена горизо 1тально, а груз и платформа размещены симметрично относительно гибкой связи. Стенд может быть снабжен регулируемой по вьюоте опорой, а привод выполнен с упругим элементом, один конец которого взаимодействует с грузом, а другой закреплен на этой опоре. Привод целесообразно выполнять с регулируемым огрант1чителем платформы для ее останова в момент, предшествующий зацеплению ударника с наковальней. На фиг. 1 изображен стенд, обший вид; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения привода. Стенд содержит основание 1 (фиг. 1) с кронштейном 2, в котором укреплено нагружакщее устройство 3 (торсион, резьбовое соединение и т.п.). На основании 1 установленаобойма, состоящая из стакана 4, в котором размещена наковальня 5 и втулка 6, служащая для размещения ударника 7. Для имитации ра боты ударно-импульсного механизма служит привод импульсного действия, с регулируемой энергией удара, вьшолненный в виде вала 8, установленного в подшипниках 9 и соединенного с ударником 7 посредством торцовой головки 10, гибкой связи 11, соединенной с одной стороны с валом 8, а с другой с платформо 12, которая установлена с возможностью перемещения под действием груза 13. Одна из поверхностей взаимодействующих между собой платформы 12 и груза 13 выполнена в виде сферы (поверхность груза 13 на фиг. 2). Это повышает стабильность и точность нагружения исследуемых деталей. Для взвода и сброса груза служит элегл-ромагнит 14 (фиг. 2), поверхность 15 которого, контактирующая с грузом 13, расположена горизонтально, при этом взаимодействующие поверхности груза 13 и платформы 12 размещены симметрично относительно гибкой связи 11. Этим обеспечивается точное положение груза относительно платформы, что повышает точность и стабильность нагруже}гая исследуемых деталей. Электромагнит 14 установлен на регулируемой по высоте опоре 16 (фиг. 2), что позволяет изменять энергию удара., изменяя высоту сбрасьгоания груза 13. Как показано на фиг. 3, привод может быть выполнен с упругим элементом пружиной 17, один конец которой взаимодействует с грузом 13, а другой закреплен на регулируемой по высоте опоре 16. Это позволяет увелич пъ энергию удара без увеличения высоты сбрасывания груза 13. Привод может быть вьтолнен с регулируемым ограничителем 18 (фиг. 2 и 3) для взаимодействия с платформой 12с целью ее останова в момен1% предшествующий зацеп пению деталей ударника 7 и наковальни 5. Это достигается созданием определенного начального зазора о (фиг. 2) между платформой 12 н пгракичителем 18. Прикенение ограничителя 18 позволяет повысить точность имитации условий работы ударно-вращательного механизма. Стенд для исследования нагружетшости деталей работает следующим образом. При содержании сброшенного груза 13 с платформой 12 начинается совместное поступательное перемещение указанных деталей. Это перемещение через гибкую связь 11 приводит к Вращению выходного вала 8 и соединенного с ним с помощью торцовой головки 10 ударника 7, который в определенный момент входит в зацепление с наковальней 5, соединенной с помощью торцовой головки 10 с нагружающим устройством 3 (фиг. 1), Таким образом происходит моделирование процесса ударно-импульсной передачи энергии в гайковертах. При этом напряжения и силы, действующие на детали УВМ, и другие параметры могут быть определены, например, с помощью тензорезисторов, наклеенных на исследуемые детали. Для имитации конкретных , эксплуатационных режимов погружения деталей ударно-вращательного механизма ударнику 7 перед соударением с наковальней 5 сообщается определенная угловая скорость, а на вал крепятся дополнптел1 ные массы (не показаны) с таким расчетом, чтобы моменты инерции деталей, участвующих в ударе наковальней 8 на стенде и в имитируемом гайковерте, были соответственно равны. Величина энергии удара porymip-г-юп высотой и массой сбрасываемого 1.3.

При применение электромагнита 14 для установки и управления сбросом груза 13 вначалепроизводится установка опоры 16 с электромагнитом 14 на заданную высоту, которая определяется требуемой энергией удара. Затем груз 13 поднимают до соприкосновения с поверхностью 15 электромагнита 14, при этом происходит включение электромагнита.

Далее в нужный .момент отключают электромагнит 14, и происходит падение груза 13 (фиг. 2).

При использовании упругого элемента, например, пр гжины 17, вначале про- изводится установка ограничителя 18 с закрепленной на ней пружиной 17 на заданную высоту. Затем производится подъем груза 13 п сжатие пружины 17 (механизм подъема груза 13 и сжатия пружша 17 не показан).

После достижения определенной величины сжатия пружины 17 груз 13 закреляется. Затем в нужный момент его освобождают от удерживающих его связей и происходит перемещение груза 13 (фиг. 3). Механизмы установки и управления сброса груза 13 не показаны).

При применении ограничителя 18, взаимодействуквдего с платформой 12, кинетическая энергия груза 13 и платформы 12 переходит в деформацию ограничителя 18, перемещение платформы 12 и груза 13 пpeкpaщ9eтcя ударник 7 совместно с валом & и дополнительными массами (не показаны) продолжая вращаться по инерции, входит в зацепление наковальней 5 .

Для проверки и регулировки имитаторов резьбовых соединений на основании 1 в качестве нагружакхцего устройства 3 устанавливают исследуемый имитатор и проводят нагружение деталей ударновращательного механизма в режиме, имитирующем работу, гайковерта. При этом регистрируют сигналы с тензорезисторов наклеенньх на детали ударно-вращательного механизма.

Об идентичности имитатора и резьбового соединения судпт по идентичности получаемых сигналос. с сигналами, полученными при использовании в качестве, нагружающего устройства 3 имитируемог резьбового соединения.

Истюльзопанне стенда дли исследования нагружрнности деталей ударн -вращптеяьных мexaниз (oв позволт- повысить точность эксперимента и расщирить фунюгионалысые Й озможности стенда при исследовшши.

Формула изобретения

.

ности деталей ударно-врашательного м(- , содержащий основание и размещенное на нем нагружавшее устройство, соединяе.(ое с наковальней ударновращательного MexaHH3Nfa, отличающийся тем, что, с целью повышешш точности и расщирюния фун1шионапьны возможностей, он снпбжен обоймой для размещения )дарникь ударно-вращательного механизма и приподом икшульсного действия с регу/шруемой энерп ей удара, въшолненным в виде вала, соединяемого с ударнИком, связанной с валом при помоЕщ гибкой связи платформы и взаимодействующего с ней груза для ее перемещения.

, 3. Стенд попп. 1-2, oтличaьoщ и и с я тем, что, он снабжен электромагниток5 для взвода и сброса платформы при этом поверхность электромагнита, контактирующая с грузом, расположена горизонтально, а груз и платформа размещены симметрично относительно гибкой связи.

«jjsp

/э

X

9

9

д

д

у/у.

1

zrrlt: Ш

У777//А

п

Фаг1

//////

Фиг 2

zi/e,J