Стенд для испытания спиральных пружин на цикличность

Предлагаемый стенд для испытания спиральных пружин на цикличность имеет простую и надежную кинематическую схему, позволяет заранее задавать угол закручивания (раскручивания) спиральных пружин, и с высокой производительностью проводить испытания пружин на цикличность. Предлагаемый стенд может с успехом применяться для контроля пружин разных типоразмеров, работающих в механизмах различных устройств.

Стенд относится к измерительной технике и предназначен для испытания спиральных пружин на цикличность, работающих в механизмах различных устройств.

Известен «Тестер для проверки на усталость спиральных пружин» (патент Японии 58-44329 МПК³ G01N 3/32, 1983 г.), в котором предложено испытания на усталость множества спиральных пружин проводить путем скручивания и раскручивания с помощью натяжного приспособления, используя электрическую энергию и силу притяжения.

Данное техническое решение позволяет проводить отбраковку спиральных пружин без заранее заданного параметра испытаний - угла закручивания пружины, что снижает точность и воспроизводимость испытаний.

Известен «Полуавтомат для проверки крутящих моментов спиральных пружин» (прототип) (Авторское свидетельство СССР 433367 от 25.06.74 г. МКИ G01L 3/10), содержащий гнездо для посадки барабана с проверяемой пружиной, кинематически связанной с закручивающим шпинделем и контрольной рычажно-грузовой системой, электромеханическое приводное устройство с распределительным валом и электросветовое табло, снабжен гильзой, свободно посаженной на закручивающий шпиндель, несущей на себе поводок с собачкой, сцепляющийся с храповым колесом шпинделя, и двумя упорными кулачками, определяющими поочередно величину углового спуска проверяемой пружины, кинематически взаимодействующими с жесткими откидными упорами, а гнездо для посадки барабана с проверяемой пружиной размещено на торце контрольного шпинделя, соосного с закручивающим шпинделем, несущего на себе жестко посаженный контрольный рычаг, функционально связанный с двумя электроконтактными датчиками, контактирующий кинематически поочередно с двумя грузовыми рычагами, несущими контрольные грузы, причем на гильзе установлена шестерня, связанная через промежуточные шестерни с зубчатой рейкой, перемещаемой кулачком в заданное по циклу время.

Хотя прототип позволяет автоматизировать процесс спуска пружины на заранее заданные углы и проверять ее крутящие моменты на соответствие двум заданным предельным значениям, но к его основному недостатку относится сложная и громоздкая кинематическая схема полуавтомата, что не исключает ее возможные сбои и отказы. Кроме того, прототип не предполагает проводить испытания спиральных пружин на цикличность.

Заявляемая полезная модель направлена на создание такого устройства, которое не только позволяло бы заранее задавать угол закручивания (раскручивания) пружины, но и проводить испытания спиральных пружин на цикличность, причем кинематическая схема была бы проста и надежна, обладая высокой производительностью и простотой конструкции.

Таким образом, предлагаемое техническое решение представляет стенд для испытания спиральных пружин на цикличность, содержащий гнездо для размещения барабана с проверяемой пружиной, кинематически связанной с закручивающим шпинделем, электромеханическое приводное устройство с выходным валом, червячный редуктор с кулачком на выходном валу, имеющий возможность преобразовывать вращательное движение вала в возвратно-поступательное перемещение рамки со штырем, установленной в направляющих на станине стенда, причем на штыре укреплена зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с шестерней первичного вала многоступенчатого редуктора, укрепленного на станине, и имеющего в торцах его выходного вала устройство для передачи знакопеременного крутящего момента спиральным пружинам, состоящее из штифта, расположенного диаметрально в средней части трубчатого сечения в торце выходного вала многоступенчатого редуктора, и диаметрально расположенного паза, равного по ширине диаметру штифта, находящегося на выступающем из барабана конце оси, причем диаметр последней равен диаметру отверстия в торце выходного вала многоступенчатого редуктора, при этом внутренний конец проверяемой пружины закреплен на оси барабана, а наружный конец - на его стенке, причем барабан с проверяемой пружиной имеет возможность съемного крепления к многоступенчатому редуктору.

На фиг.1 изображен общий вид стенда.

На фиг.2 изображен общий вид многоступенчатого редуктора.

На фиг.3 изображена пружина в процессе испытания.

Стенд работает следующим образом.

Пружину 1 размещают в барабане 2, причем ее один конец крепят к его наружной поверхности, а другой - к оси 3 в центре его. Конец оси 3, торчащей из барабана, вводят в отверстие(не показано) на торце выходного вала 4 многоступенчатого редуктора 5, при этом штифт 6 выходного вала 4 устанавливают в диаметрально расположенном пазу (не показано) оси 3 для передачи момента закручивания пружине 1 при реверсивных поворотах вала 4, после чего барабан 2 плотно прикрепляют к гнезду 7 в стенке редуктора 5, установленного на станине 8.

Вал 4 приводится в движение электродвигателем 9 от червячного редуктора 10, на выходном валу 11 которого установлен кулачок 12, сообщающий возвратно-поступательное перемещение рамке 13, установленной в направляющих 14 стенда, а та, в свою очередь, штырю 15, укрепленному на ней совместно с рейкой 16, находящейся в зацеплении с шестерней 17 первичного вала 18 многоступенчатого редуктора 5.

Возвратно-поступательное движение рейки 16 преобразуется в реверсивный поворот шестерни 17 первичного вала 18, передающей момент закручивания посредством зубчатых колес следующих ступеней (не показано) многоступенчатого редуктора 5 его выходному валу 4, а от него -оси 3 с пружиной 1, закручивая, либо раскручивая ее в течение заданного времени.

Таким образом, предлагаемое техническое решение имеет простую и надежную кинематическую схему, позволяет заранее задавать угол закручивания (раскручивания) спиральных пружин, и с высокой производительностью проводить испытания пружин на цикличность. Предлагаемый стенд для испытания спиральных пружин на цикличность может с успехом применяться для контроля пружин разных типоразмеров, работающих в механизмах различных устройств.

1. Стенд для испытания спиральных пружин на цикличность, содержащий гнездо для размещения барабана с проверяемой пружиной, кинематически связанной с закручивающим шпинделем, электромеханическое приводное устройство с выходным валом, отличающийся тем, что содержит червячный редуктор с кулачком на выходном валу, имеющий возможность преобразовывать вращательное движение вала в возвратно-поступательное перемещение рамки со штырем, установленной в направляющих на станине стенда, причем на штыре укреплена зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с шестерней первичного вала многоступенчатого редуктора, укрепленного на станине и имеющего в торцах его выходного вала устройство для передачи знакопеременного крутящего момента спиральной пружине, состоящее из штифта, расположенного диаметрально в средней части трубчатого сечения в торце выходного вала многоступенчатого редуктора, и диаметрально расположенного паза, равного по ширине диаметру штифта, находящегося на выступающем из барабана конце оси, причем диаметр последней равен внутреннему диаметру трубчатого сечения в торце выходного вала многоступенчатого редуктора, при этом внутренний конец проверяемой пружины закреплен на оси барабана, а наружный конец - на его стенке.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что барабан с проверяемой пружиной имеет возможность съемного крепления к многоступенчатому редуктору.