Стенд для испытания на усталостную прочность коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, может быть использовано при испытании детале и узлов двигателей и позволяет повысить достоверность усталостных испытаний коленчатого вала двигателя. Стенд содержит замкнутую силовую раму 1 с вертикальной плитой 2 для размещения коренных опор 3. На опорах жестко закреплен коленчатый вал 4, к которому жестко крепится консольная балка 5, на конце которой в пазу расположен палец 6. Кривошипный механизм 7 нагружения установлен на плите 8 и посредством шатуна 9 связан с пальцем 6. Между плитой 8 механизма 7 нагружения и регулировочной плитой 10, размещенной горизонтально внутри рамы 1 и жестко связанной с вертикальной плитой 2, установлены регулировочные прокладки 11 переменной толщины. В регулировочной плите 10 выполнены пазы 12, в которые устанавливаются болты 13 крепления механизма нагружения. Система 14 смазки служит для подачи масла к шейкам кривошипа 15 и его опорам 16. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО0ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (5))g 1: 01,1 1 13/ОО! 4ЯЯ(Яд ;.;

NTErii8 . ".":4; ;" iii, L

БИБЛИО Г :-;-

S б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

П0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4479857/25-06 (22) 25.О8.88 (46) 30.10.90„ Бюл. К"- 40 (71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (72) В.,К. >омин, A.H,ÃóøèH и Ю.К.Забегалов (53) 621.43.001.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 983481, кл. 0 01 И 13/00, 1980, (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ КОЛЕН 1АТОГО ВАЛА

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕШ1ЕГО СГОРА11ИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к днигателестроению, может быть использовано при испытании деталей и узлов двигателей и позволяет повысить достоверность усталостных испытаний коленчатого вала двигателя. Стенд содержит замк„.BU„„ l6032

2 нутую силовую раму 1 с вертикальной плитой 2 для размещения коренных опор 3. На опорах жестко закреплен коленчатый вал 4, к которому жестко крепится консольная балка 5, на конце которой в пазу расположен палец

6. Кривошипный механизм 7 нагружения установлен на плите 8 и посредством шатуна 9 связан с пальцем 6. Между плитой 8 механизма 7 нагружения и регулировочной плитой 10, размещенной горизонтально внутри рамы i и жестко связанной с вертикальной плитой 2, установлены регулировочные прокладки

11 переменной толщины. В регулировочной плите 10 выполнены пазы 12, в каторъ е устанавливаются болты 13 креп- @ ления механизма нагружения. Система .

14 смазки служит для подачи масла к шейкам кривошипа 15 и его опорам (16. 4 ил.

1603209

Изобретение-относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано для испытания узлов и деталей на ус5 талостную прочность.

Цель изобретения — повышение досто верности испытания коленчатого вала.

ga фиг.1 представлена общая схема стенда1 на фиг.2 - схема задания амплитуды и асимметрии циклов нагружения вала изменением радиуса кривошипа; на фиг. 3 — то -же,изменением толщины регулировочной прокладки; на фиг.4 — то же, смещением механизма нагружения.

Стенд содержит замкнутую силовую раму 1, на вертикальной плите 2 ко-!. торой размещены коренные опоры 3 с жестко закрепленным в них верти- кально коленчатым валом 4. На коренной шейке ваЛа, которая расположена сверху, жестко закреплена консольная балка 5 с пазом, в котором размещен палец 6. Механизм 7 нагружения уста, новлен на плите 8 и при помощи шатуна 9 соединен с пальцем 6. Внутри силовой рамы 1 горизонтально размещена регулировочная плита 10, жестко соединенная с вертикальной. плитой 2.

Между плитами 8 и 10 установлены прокладки 11 переменной толщины, посредством которых задается требуемая асимметрия циклов нагружения вала путем изменения их толщины.

В регулировочной плите 10 выполнены пазы 12, в которых установлены болты 13 крепления механизма 7 нагружения,.который имеет возможность перемещения вдоль регулировочной плиты 10 (в пределах размера паза 12), что позволяет изменять амплитуду цик: лов нагружения вала, поскольку меняется рабочее плечо консольной балки

5. Для уменьшения износа механизма 45

7 нагружения стенд имеет систему 14 смазки, которая обеспечивает подачу масла к шейкам кривошипа 15 и его подшипникам (опорам) 16.

Стенд работает следующим образом.

При включении механизма нагружения крутящий момент через кривошип 15 передается на шатун 9, который обеспечивает возвратно-поступательное движение конца консольной балки 5.

Поскольку испытуемый коленчатый вал

4 жестко закреплен в опорах 3 и жестко соединен с. консольной балкой 5, то эа счет перемещения конца этой балки относительно нейтрального положения на участках вала создается изгибающий момент.

Амплитуда перемещений конца консольной .балки 5. а точнее пальца 6, зависит от радиуса кривошипа и при отсутствии, например, регулировочных прокладок 11 и расположении механизма нагружения в крайнем левом положении равна радиусу кривошипа 15 (фиг.2).

B процессе испытаний для заданной асимметрии циклов нагружения вала устанавливают прокладки 11 (Фиг 3), толщину которых определяют в соответствии с выражением

R(1+r)

)

1-r

Ф где t — толщина регулировочных прокладок; К вЂ” радиус кривошипа элемента нагружения;

r — коэффициент асимметрии цикла.

Смещением механизма 7 нагружения вдоль регулировочной плиты 10 (консольной балки 5) устанавливают амплитуду А циклов нагружения вала 4 (фиг.4), которая определяется по формуле

СЕ

А=R-—

CD где А — амплитуда перемещений конца консольной балки;

R — - радиус кривошипа элемента нагружения;

CK — длина консольной балки;

CD . — расстояние от вертикальной оси вала до оси шатуна 9.

Выбрав в качестве контрольной точки, например, галтель на шатунной шейке вала, обеспечивают задание нагрузок на ней таких же, как при работе коленчатого вала на двигателе в условиях эксплуатации.

Стенд позволяет за счет задания асимметрии и амплитуды циклов нагружения, осуществляя динамические режимы нагружения, получить более .достоверные сведения об усталостной прочности коленчатого вала.

Кроме того, более рациональное вертикальное расположение коленчатого вала, применение кривошипного эле- мента нагружения и консольной балки .(позволяют снизить габариты риалоемкость стенде.

Стенд для испытания на усталостную прочность коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий силовую раму с плитой для размещения на ней опор коренных подшипников коленчатого вала и элемент нагружения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний, стенд дополнительно снабжен консольной балкой с пазом и размещенным в нем пальцем, регулировочными прокладками, системой смазки и регулировочной плитой, размещенной гориб

5 1603209 6 и мате" зонтально внутри силовой рамы и снабженной пазами, а элемент нагружения

: выполнен в виде кривошипно-шатунноФ о р м у л а и э о б р е т е н и я". го механизма нагружения, причей плита для размещения опор коренных подшипников коленчатого вала установ:лена вертикально и жестко соединена с регулировочной плитой, на которой при помощи болтов, проходящих через ее пазы, закреплен механизм нагружения, консольная балка концом жестко соединена с коренной шейкой вала, а пальцем - с шатуном механизма нагружения, регулировочные прокладки размещены между регулировочной плитой и механиз-. мом натружения, а система смазки сое-, динена с опорами кривошипа механизма нагружения.

Фиг.Я

1603209

Составитель В. Горбунов

Редактор А.Orap Техред . И.Дидык, Корректор С.Черни

Заказ.3377 Тираж 437 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 и

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101