Испытательный стенд

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к испытательной технике, и может быть использована при испытании механических передач и их элементов, например предохранительных упругодемпфирующих муфт, при различных видах изменения рабочей нагрузки вплоть до аварийной.

Известный испытательный стенд содержит раму и привод, соединенный с испытываемым изделием, диск, установленный на выходном валу испытываемого изделия, и нагружатель в виде рычага и груза, установленного с возможностью перемещения на свободном конце рычага.

Новым в стенде является то, что нагружатель испытательного стенда снабжен тормозом с системой управления и механизмом возвратно-качательного перемещения рычага, причем исполнительный элемент тормоза взаимодействует при работе с диском, а система управления тормозом связана с рычагом. Механизм возвратно-качательного перемещения рычага может быть выполнен в виде шарнирного четырехзвенного механизма, либо в виде соленоида, закрепленного на раме, подпружиненный сердечник которого связан с рычагом.

При таком выполнении испытательного стенда нагружатель может моделировать технологические нагрузки любого вида, вплоть до аварийных.

2 рисунка и 6 зависимых пунктов формулы.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к испытательной технике, и может быть использована при испытании механических передач и их элементов, например предохранительных упругодемпфирующих муфт, при различных видах изменения рабочей нагрузки вплоть до аварийной.

Известны испытательные стенды, включающие испытуемое изделие, привод и нагружатель. Например, изобретение по патенту РФ 2009459 от 01.07.1991 года, G01М 13/02 и многие другие.

За прототип выбран испытательный стенд по А.С. СССР 1809344 от 19.12.1990 года, G01М 13/02, содержащий раму и привод, соединенный с испытываемым изделием, диск, установленный на выходном валу испытываемого изделия, и нагружатель в виде рычага и груза, установленного с возможностью перемещения на свободном конце рычага.

К недостаткам прототипа можно отнести слабые возможности моделирования сложных рабочих нагрузок, действующих со стороны технологической машины на испытуемое изделие.

Целью изобретения является расширение возможностей моделирования сложных видов рабочих нагрузок, вплоть до аварийных.

Эта цель достигается тем, что нагружатель испытательного стенда снабжен тормозом с системой управления и механизмом возвратно-качательного перемещения рычага, причем исполнительный элемент тормоза взаимодействует при работе с диском, а система управления тормозом связана с рычагом. Механизм возвратно-качательного перемещения рычага может быть выполнен в виде шарнирного четырехзвенного механизма, либо в виде соленоида, закрепленного на раме, подпружиненный сердечник которого связан с рычагом.

При таком выполнении испытательного стенда нагружатель может моделировать технологические нагрузки любого вида, вплоть до аварийных, когда выходной вал испытуемого изделия останавливается (заклинивание технологической машины).

Кроме того, испытательный стенд может быть снабжен вторым диском, установленным на выходном валу испытываемого изделия и связанным со вторым нагружателем и снабжен вторым механизмом возвратно-качательного перемещения второго рычага, причем первый и второй механизмы возвратно-качательного перемещения рычага имеют разную частоту срабатывания.

Это позволит моделировать более точно различные сложные технологические нагрузки при испытании изделия: постоянная + переменная; переменная низкочастотная + переменная высокочастотная; аварийная и другие.

Плавное изменение постоянной нагрузки может быть обеспечено тем, что на рычаге нагружателя установлен механизм перемещения груза вдоль рычага.

Амплитуда переменной нагрузки может изменяться при настройке стенда, для чего механизм шарнирного четырехзвенника снабжен устройством изменения длины кривошипа.

На фиг.1 изображен общий вид испытательного стенда, на фиг.2 - вариант исполнения механизма возвратно-качательного перемещения рычага.

Испытательный стенд содержит раму 1 и привод, состоящий из электродвигателя 2 и редуктора 3. На выходном валу редуктора 3 и в подшипниковом узле 4 установлен испытываемый объект 5, на котором закреплен диск 6 нагружателя. Нагружатель состоит из: рычага 7, который шарнирно закреплен на раме 1; колодочного тормоза 8, взаимодействующего при работе с диском 6, система управления которого 9 взаимодействует с рычагом 7; груза 10, установленного с возможностью перемещения на свободном конце рычага при помощи устройства 11; механизма возвратно-качательного перемещения рычага 7.

Механизм возвратно-качательного перемещения рычага может быть выполнен в виде шарнирного четырехзвенника, кривошип которого 12 связан с автономным приводом 13, причем кривошип 12 может быть снабжен одним из известных устройств изменения длины кривошипа.

Механизм возвратно-качательного перемещения рычага может быть выполнен в виде соленоида 14, закрепленного на раме 1, подпружиненный сердечник 15 которого шарнирно связан с рычагом 7. Соленоид 14 управляется генератором электрических импульсов 16.

На испытываемом объекте 5 может быть закреплен, по крайней мере, еще один диск 17 второго нагружателя.

На рычаг 7, в процессе проведения испытаний, может воздействовать дополнительный груз 18 для создания ступенчатой нагрузки.

Стенд работает следующим образом. Испытываемый объект 5, на котором закреплены диски нагружателей, устанавливается на стенде. Электродвигатель 2 с редуктором 3 моделируют работу привода, а нагружатели моделируют рабочие нагрузки со стороны технологической машины. Предлагаемые схемы нагружателей позволяют моделировать следующие основные варианты нагрузок:

A) Постоянный момент на диске 6, который обеспечивается соответствующим размещением груза 10 на рычаге 7;

Б) Переменный момент на диске 6, плавное изменение которого обеспечивается соответствующим смещением груза 10 устройством 11 вдоль рычага 7;

B) Переменный периодический момент низкой частоты на диске 6, изменение которого обеспечивается отклонением рычага 7 механизмом шарнирного четырехзвенника;

Г) Переменный периодический момент высокой частоты на диске 6, изменение которого обеспечивается отклонением рычага 7 соленоидом 14.

Д) Ступенчатое изменение момента на диске 6, вплоть до аварийной нагрузки, которая приводит к остановке диска 6 (моделируется заклинивание технологической машины), путем нагружения рычага 7 дополнительным грузом 18.

Е) Различные комбинации вариантов А) - Д) при использовании нескольких нагружателей;

Зафиксировав, например, на осциллограмме реальную нагрузку со стороны технологической машины, выделяем постоянную составляющую, а переменную периодическую нагрузку разлагаем в ряд Фурье. Предлагаемое выполнение нагружателей стенда позволят наиболее полно моделировать работу испытываемого объекта 5 в составе реальной технологической машины и при необходимости быстро вносить корректировки вида переменной нагрузки в процессе проведения испытаний и экспериментов.

1. Испытательный стенд, содержащий раму и привод, соединенный с испытываемым изделием, диск, установленный на выходном валу испытываемого изделия, и нагружатель в виде рычага и груза, установленного с возможностью перемещения на свободном конце рычага, отличающийся тем, что нагружатель снабжен тормозом с системой управления и механизмом возвратно-качательного перемещения рычага, причем исполнительный элемент тормоза взаимодействует при работе с диском, а система управления тормозом связана с рычагом.

2. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что стенд снабжен вторым диском, установленным на выходном валу испытываемого изделия и связанным со вторым нагружателем.

3. Испытательный стенд по п.2, отличающийся тем, что стенд снабжен вторым механизмом возвратно-качательного перемещения второго рычага, причем первый и второй механизмы возвратно-качательного перемещения рычага имеют разную частоту срабатывания.

4. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что на рычаге нагружателя установлен механизм перемещения груза вдоль рычага.

5. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что механизм возвратно-качательного перемещения рычага выполнен в виде шарнирного четырехзвенного механизма.

6. Испытательный стенд по п.5, отличающийся тем, что механизм шарнирного четырехзвенника снабжен устройством изменения длины кривошипа.

7. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что механизм возвратно-качательного перемещения рычага выполнен в виде соленоида, закрепленного на раме, подпружиненный сердечник которого связан с рычагом.