Стенд для испытаний шатунов на циклическую прочность Советский патент 1983 года по МПК G01M13/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ШАТУНОВ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ

.1

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение для испытаний деталей машин в сложных условиях натружения.

Известен стенд для испытаний шатунов на циклическую прочность, содержаш.ий смонтированный на станине приводной вал для установки на его концах двух пар шатунов с расположением их штоков под углом относительно друг друга в каждой паре. Шатуны установлены по валу шарнирно. В процессе нагружения в результате вращения несбалансированной марсы на приводном валу шатуны испытывают попеременное воздействие растягиваюших и сжимающих нагрузок

Недостатком известной конструкции является недостоверность результатов, получаемых при испытаниях, поскольку на стенде не воспроизводятся изгибнь1е нагрузки, имеющие место в условиях реальной эксплуатации. Отсутствие изгибных нагрузок связано с изменением углового смещения штоков шатунов при испытании из-за их шарнирного крепления на валу.

Цель изобретения - повышение достоверности испытаний путем предотвращения

изменения углового смещения штоков шатунов при воздействии знакопеременной нагрузки.

Цель достигается тем, что стенд для испытаний шатунов на циклическую проч5 ность, содержащий смонтированный на станине приводной вал установки на его концах двух пар шатунов с расположением их штоков под углом относительно друг друга в каждой паре, снабжен упругим элемен Q том и фиксатором углового положения штоков, вал выполнен полым, фиксатор выполнен в виде серьги и стержня, расположенного в полости вала, с крепежными элементами на его концах, при этом средняя часть серьги упруго закреплена на станине, а кон15 цы ее расположены на валу симметрично относительно его торцов с возможностью взаимодействия каждого из них с одной из пар шатунов.

На фиг. 1 представлен стейд, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 -- схема нагружения шатунов; на фиг. 4 - схема нагружения в устройстве-прототипе.

Стенд включает станину 1, на которой жестко закреплены опорные пластины 2. В

каждой пластине соосно выполнены отверстия, в которых установлены пальцы 3 с размещенными на них верхни1ми головками 4 испытуемых шутанов 5. Нижние головки 6 шатунов 5 закреплены на полом валу 7. Опорные пластины 2 размеш,ены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем между щатунами заданный угол. На валу 7 между нижними головками 6 шатунов 5 размещены серьга 8, опирающаяся через упругий элемент 9 на станину 1. Упругий элемент 9 выполнен в виде рессоры, которая в средней части опирается на опору 10, жестко закрепленную к станине 1, а концами закреплена в нижней части серег 8. Сквозь вал 7 пропущен стяжной стержень 11, на концы которого навинчены гайки 12, с помощью которых нижние головки 6 щатунов 5 и серьги 8 прижаты друг к другу. В средней части вала между парами шатунов 5 установлен приводной шкив 13, несущий неуравновешенную массу 14. В нижней части стенда, между станиной 1 и серьгой 8 размещен контактный датчик 15 избыточных перемещений вала 7. Датчик связан с приводными электродвигателем стенда (не показан).

Стенд работает следующим образом.

Вращение приводного шкива 13 с размещенной на нем массой 14 создает неуравновешенную силу инерции Р , которая воспринимается верхними головками 6 испытываемых шатунов 5.

Расчеть напряжений показывают, что соотношение нормальных напряжений от осевой силы и от изгибающего момента приближенно соответствует соотношению этих напряжений в реально работающем шатуне ///f & $S :SSSSS

быстроходного двигателя внутреннего сгорания.

Положительный эффект от использования стенда заключается в том, что в испытываемом шатуне воспроизводятся условия нагружения, идентичные эксплуатационным, что повышает надежность испытаний, позволяя отбраковывать некачественную продукцию.

Формула изобретения

Стенд для испытаний -шатунов на циклическую прочность, содержаший смонтированный на станине приводной вал для установки на его концах двух пар шатунов с расположением их штоков под углом относительно друг друга в каждой паре, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний путем предотвращения изменения углового смещения штоков шатунов, стенд снабжен упругим элементом и фиксатором углового- положения штоков, вал выполнен полым, фиксатор выполнен в виде серьги и стержня, расположенного в полости вала, с крепежными элементами на его концах, при этом средняя часть серьги упруго закреплена на станине, а концы ее расположены на валу симметрично относительно его торцов с возможностью взаимодействия каждого из концов с одной из пар шатунов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Машины и стенды для испытания деталей. Под ред. Решетова. М., «Машиностроение, 1979, с. 244, рис. 6.27 (протоип). /5 f0