Стенд для испытания силовых параметров пружин

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к стендам испытания силовых параметров пружин сжатия и может быть использована, в частности, для испытания пружин рессорного подвешивания железнодорожного транспорта. Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является снижение трудоемкости работ по загрузке/выгрузке пружины на испытания, повышение производительности и улучшение условий труда. Поставленная задача решается тем, что стенд для испытания силовых параметров пружин содержит гидроцилиндр, на штоке которого закреплено нажимное устройство; основание для установки пружины, насосную станцию, блок управления и датчик линейных перемещений, гидрораспределитель, подключенный к насосной станции через предохранительный клапан, транспортную тару для поступающих на испытание пружин и манипулятор. При этом гидроцилиндр, нажимное устройство и основание для установки пружины закреплены на раме, снабженной поворотной осью, закрепленной на основании стенда. А транспортная тара для поступающих на испытания пружин выполнена в виде наклонной в сторону манипулятора емкости с возможностью размещения в ней пружин в горизонтальном положении. Причем манипулятор содержит траверсу, размещенную на раме, каретку, установленную на траверсе, и связанный с кареткой механизм захвата пружины, а каретка и механизм захвата пружины снабжены приводами. Технический результат заключается в упрощении установки пружины для испытаний. 1 н.п. ф-лы, 2 рис.

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к стендам испытания силовых параметров пружин сжатия и может быть использована, в частности, для испытания пружин рессорного подвешивания железнодорожного транспорта.

Известен стенд для динамических испытаний пружин сжатия, содержащий основание, пневматическое разгонно-тормозное устройство, включающее цилиндр, спереди и сзади закрытый фланцами, размещенный в центре поршень, снабженный штоком и разделяющий полость цилиндра на поршневую и шоковую камеры, соединенные между собой, устройство возврата поршня в исходное положение, концентрично расположенный относительно поршня ресивер, подключенный к магистрали сжатого воздуха. Задний фланец цилиндра выполнен в виде отсечного клапана с пневматическим мембранно-пружинным исполнительным механизмом, золотник и мембрана которого являются соответственно донной частью поршневой камеры и ресивера. А штоковая и поршневая камеры постоянно сообщены между собой через дроссельное отверстие, выполненное в поршне, причем штоковая камера сообщена также с атмосферой через дроссельное отверстие, выполненное в переднем фланце цилиндра, на котором закреплена с возможностью заполнения смазывающей жидкостью герметичная емкость, в полости которой соосно штоку поршня консольно установлен направляющий стержень, на котором размещена с упором в торец штока поршня испытуемая пружина, а свободный конец направляющего стержня введен в выполненное по оси штока поршня отверстие, остаточная глубина которого не менее рабочего хода испытуемой пружины (патент РФ 2138794, кл. G01M 17/04. Опубл. 27.09.1999 г.).

Однако известное устройство не позволяет производить испытания пружин, применяемых в рессорном подвешивании железнодорожного транспорта.

Известно устройство для контроля упругих и линейных характеристик пружин, содержащее силоприемную площадку, механизм нагружения в виде электромеханического редуктора с прямолинейно перемещающейся нагружающей плитой, двигатель привода механизма нагружения, преобразователь линейного перемещения, тензорезисторный преобразователь силы и регистрирующе-преобразующий блок, усилитель, интерфейс и преобразователь частоты вращения двигателя привода механизма нагружения. При этом преобразователь линейного перемещения выполнен инкрементным, усилитель - инструментальным, а регистрирующе-преобразующий блок - в виде однокристального микроконтроллера. Причем усилитель размещен в корпусе тензорезисторного преобразователя силы, а интерфейс и преобразователь частоты вращения, электрически связанный с двигателем привода механизма нагружения, подсоединены к выходу однокристального микроконтроллера (патент на полезную модель 41517, кл. G01L 1/04. Опубл. 27.10.2004 г.).

Но в данном устройстве пружина устанавливается в вертикальном положении, что повышает трудоемкость работ по ее загрузке/выгрузке, т.е. снижает производительность труда.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является стенд для испытания силовых параметров пружин, содержащий гидроцилиндр, на штоке которого закреплено нажимное устройство, основание для установки пружины, гидравлическую схему управления работой гидроцилиндра, насосную станцию, блок управления и датчик линейных перемещений, соединенный выходом с первым входом блока управления. Гидравлическая схема управления работой гидроцилиндра содержит гидрораспределитель, подключенный к насосной станции через предохранительный клапан, гидродроссель с обратным клапаном, гидроклапан, первый и второй датчики давления. Нажимное устройство выполнено в виде установленных с зазором относительно друг друга нижней и верхней тарели, к которой подсоединен входы датчиков линейных перемещений и начала отсчета деформации пружины. При этом выходы первого и второго датчиков давления и датчика начала отсчета деформации пружины подсоединены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам блока управления, первый выход которого подключен к гидрораспределителю, а второй, третий и четвертый выходы подсоединены посредством шаговых электроприводов соответственно к входам управления предохранительного клапана, гидродросселя и гидроклапана (свидетельство на полезную модель 35435, кл. G01M 17/04. Опубл. 10.01.2004 г.).

Однако, и в этом устройстве загрузка/выгрузка пружин рессорного подвешивания трудоемка, что снижает производительность труда.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является снижение трудоемкости работ по загрузке/выгрузке пружины на испытания, повышение производительности и улучшение условий труда.

Технический результат заключается в упрощении установки пружины для испытаний.

Поставленная задача решается тем, что в стенд для испытания силовых параметров пружин, содержащий гидроцилиндр, на штоке которого закреплено нажимное устройство; основание для установки пружины, насосную станцию, блок управления, датчик линейных перемещений, гидрораспределитель, подключенный к насосной станции через предохранительный клапан, дополнительно введены транспортная тара для поступающих на испытание пружин и манипулятор. При этом гидроцилиндр, нажимное устройство и основание для установки пружины закреплены на раме, снабженной поворотной осью, закрепленной на основании стенда. А транспортная тара для поступающих на испытания пружин выполнена в виде наклонной в сторону манипулятора емкости с возможностью размещения в ней пружин в горизонтальном положении. Причем манипулятор содержит траверсу, размещенную на раме, каретку, установленную на траверсе, и связанный с кареткой механизм захвата пружины, а каретка и механизм захвата пружины снабжены приводами.

Закрепление гидроцилиндра, нажимного устройства и основания для установки пружины на раме, снабженной поворотной осью и закрепленной на основании стенда, позволяет раме занимать горизонтальное положение, обеспечивая удобство установки пружины в рабочую зону стенда.

Введение транспортной тары для поступающих на испытание пружин, выполненной в виде наклонной в сторону манипулятора емкости с возможностью размещения в ней пружин в горизонтальном положении, позволяет перемещать, под действием силы тяжести, пружины к манипулятору без использования вспомогательных механизмов.

Манипулятор, содержащий траверсу, размещенную на раме, каретку, установленную на траверсе, и связанный с кареткой механизм захвата пружины, служит для перемещения пружины из транспортной тары в рабочую зону стенда.

Снабжение каретки и механизма захвата пружины приводами повышает уровень автоматизации стенда.

На фиг.1 показан стенд для испытания силовых параметров пружин, вид сверху. На фиг.2 показан вид стенда сбоку.

Стенд для испытания силовых параметров пружин содержит транспортную тару 1, манипулятор, состоящий из траверсы 2, рамы 3, каретки 4 и механизма захвата 5 пружины 6, гидроцилиндр 7, нажимное устройство 8, закрепленное на штоке 9 гидроцилиндра 7, основание 10 для установки пружины 6, насосную станцию 11, блок управления 12, датчик линейных перемещений 13, силоизмерительное устройство 14, гидрораспределитель 15, подключенный к насосной станции 11 через предохранительный клапан 16. Гидроцилиндр 7, нажимное устройство 8 и основание 10 для установки пружины 6 размещены на раме 17, снабженной поворотной осью 18, закрепленной на основании 19 стенда. А каретка 4 и механизм захвата 5 пружины 6 снабжены приводами (не показаны).

Стенд работает следующим образом.

Пружины 6 загружают в транспортную тару 1, которые под действием силы тяжести перемещаются к манипулятору. Механизм захвата 5 зажимает и поднимает пружину 6. Каретка 4, установленная на траверсе 2, размещенной на раме 3, перемещает пружину 6 в рабочую зону стенда. При этом рама 17, снабженная поворотной осью 18, закрепленной на основании 19 стенда, занимает горизонтальное положение. Механизм захвата 5 опускает пружину 6 в створ рамы 17. А гидроцилиндр 7 через нажимное устройство 8, размещенного на штоке 9, поджимает пружину 6 к основанию 10. После этого механизм захвата 5 освобождает пружину 6 и выходит из рабочей зоны стенда.

Далее рама 17 поворачивается вокруг оси 18 и занимает вертикальное положение. Гидроцилиндр 7 освобождает пружину 6 от предварительного натяжения, при этом силоизмерительное устройство 14 регистрирует на блоке управления 12 нулевое значение. Пружина 6 готова к испытанию.

Далее гидроцилиндр 7 через нажимное устройство 8 дважды обжимает пружину 6 пробной нагрузкой. При этом момент обнуления нагрузки на силоизмерительном устройстве 14 служит командой для регистрации блоком управления 12 положения датчика линейного перемещения 13, т.е. размера пружины 6 в свободном состоянии. Величина предельной нагрузки, создаваемой гидроцилиндром 7 на пружину 6, ограничивается работой предохранительного клапана 16.

Гидроцилиндр 7 через нажимное устройство 8 вновь обжимает пружину 6 пробной нагрузкой, после чего вновь определяется ее размер в свободном состоянии. Разница зарегистрированных значений высоты пружины 6 после первого и второго обжатий и определяет ее усадку.

Вторым этапом испытания пружины 6 является определение стрелы прогиба. Для этого с блока управления 12 на гидроцилиндр 7 подается команда, и гидроцилиндр 7 через нажимное устройство 8, размещенное на штоке 9, сжимает пружину 6. При достижении заданной нагрузки, контролируемой силоизмерительным устройством 14, гидроцилиндр 7 останавливается, а датчик линейного перемещения 13 определяет высоту пружины 6, которая регистрируется в блоке управления 12. После чего гидроцилиндр 7 освобождает пружину 6 от внешней нагрузки, а блок управления 12 проводит анализ полученной информации с силоизмерительного устройства 14 и датчика линейного перемещения 13. Пружина 6 считается выдержавшей испытание, если ее параметры соответствуют требованиям конструкторской документации.

Далее гидроцилиндр 7 через нажимное устройство 8 вновь поджимает пружину 6, после чего рама 17 вместе с пружиной 6 поворачивается вокруг оси 18 и вновь занимает горизонтальное положение. Каретка 4 манипулятора, перемещаясь по траверсе 2, входит в рабочую зону стенда. Механизм захвата 5 опускается и зажимает пружину 6, а гидроцилиндр 7 освобождает пружину 6. Затем механизм захвата 5 поднимает пружину 6. Далее пружина 6 с помощью каретки 4 манипулятора помещается в зону выгрузки. Испытание пружины завершено.

Заявленный стенд для испытания силовых параметров пружин снижает трудоемкость работ по загрузке/выгрузке пружины на стенд, повышает производительность и улучшает условия труда.

Стенд для испытания силовых параметров пружин, содержащий гидроцилиндр, на штоке которого закреплено нажимное устройство; основание для установки пружины, насосную станцию, блок управления и датчик линейных перемещений, гидрораспределитель, подключенный к насосной станции через предохранительный клапан, отличающийся тем, что в него дополнительно введены транспортная тара для поступающих на испытание пружин и манипулятор, при этом гидроцилиндр, нажимное устройство и основание для установки пружины закреплены на раме, снабженной поворотной осью, закрепленной на основании стенда, а транспортная тара для поступающих на испытания пружин выполнена в виде наклонной в сторону манипулятора емкости с возможностью размещения в ней пружин в горизонтальном положении, причем манипулятор содержит траверсу, размещенную на раме, каретку, установленную на траверсе, и связанный с кареткой механизм захвата пружины, а каретка и механизм захвата пружины снабжены приводами.