Способ измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев и стенд для его осуществления

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытания приводных зубчатых ремней. Цель изобретения - повышение достоверности данных испытаний. Перед измерением действующего на элемент зубчатоременной передачи 1Ц усилия имитируют циклическое деформирование зуба скрещиванием и перекосом осей шкивов зубчатоременной передачи на заданные углы. Моделирование скрещивания осуществляется поворотом кронштейна 8 посредством одного червячного механизма, а моделирование перекоса осей шкивов осуществляется поворотом плиты 13 с элементом зубчатоременной передачи И относительно корпуса 8 посредством другого червячного механизма. Динамическое нагружение ремня или его зуба осуществляется рычагом 20, связанным через ролик 21 с эксцентриком 22. Создание динамического нагружения в совокупности с моделированием циклического деформирования зуба приближает условия испытания ремня к условиям эксплуатации, что повышает достоверность данных испытания . 2 с.п.ф-лы, 18 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д1) C 01 M 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР

1 (21) 4706364/27

{22) 15.06.89

{46) 15 11 91 Бюл М 42 (7 1) Белорусский политехнический институт (72) А.Н.Никончук (53) 621.883(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1589)00, кл. С 01 М 13/00. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ

ЖЕСТКОСТИ РЕМНЯ И ЖЕСТКОСТИ ЕГО

ЗУБЬЕВ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ

{57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытания приводных зубчатых ремней. Цель изобретения — повышение достоверности данных испытаний.

Перед измерением действующего на элемент зубчатоременной передачи 14 усилия имитируют циклическое дефор„„Я0„„1691698 А 1

2 мирование зуба скрещиванием и перекосом осей шкивов зубчатоременной . передачи на заданные углы. Моделирование скрещивания осуществляется поворотом кронштейна 8 посредством одного червячного механизма, а моделирование перекоса осей шкивов осуществляется поворотом плиты 13 с элементом зубчатоременной передачи

14 относительно корпуса 8 посредством другого червячного механизма.

Динамическое нагружение ремня или его зуба осуществляется рычагом : 20, связанным через ролик 21 с эксцентриком 22. Создание динамического нагружения в совокупности с моделированием циклического де@ормирования зуба приближает условия испытания ремня к условиям эксплуатации, что повышает достоверность данных испытания. 2 с.п.ф-лы, 18 ил.

/ ° °

Изобретение относится к машиностроению, а именно к измерительной технике,и может быть использовано для получения значений физико-меха5 нических свойств приволнь>х ремней. елью изобретения является повышение достоверности данных испытания путем приближения условий испытания к условиям зксплуатации ремня при имитации циклического деформирования зуба.

На фиг.1 схематично изображено устройство для измерения жестксйти зубьев зубчатых ремней, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид слева; на фиг. 3 — вид А на с>иг.1; на фиг„ разрез Б-Б на фиг.3; на фиг. 5 - устройство для измерения продольной зубчатых ремней, реди на фиг. 6 - то же> вид слева на фиг. 7 — зубчатоременная передача при наличии "чистого" пеppKocR осей шкивов, на фиг. 8 - то же, при наличии "чистого" скрещивания осей шкивов, на фиг. 9 - пространственное относительное положение шкивов зубчатоременной передачи при наличии перекоса и.скрещивания осей шкивов, на фиг.10-14 - последовательность ЗО относительных положений шкивов при настройке устройства для измерения продольной жесткости зубчатых ремней, вид сверху, на фиг. 15-18 последовательность относительных поло-З5 жений зубчатоременных элементов зацепления при настройке устройства для измерения жесткости зубьев ремней, вид сверху.

Устройство содержит основание 1 40 с направляющими 2, на которых установлен суппорт 3 с ввинченным в него регулировочным винтом 4. На суяпорте

3 выполнены вертикальные направляющие 5, в которых установлен подвиж- 45 ный кронштейн 6. В проушинах кронштейна 6 с возможностью поворота относительно оси 7 установлен корпус

8. В верхней части кронштейна 6 смонтирована червячная пара, cocToR щая из установленного в проушинах 9 червяка 10 с квадратной головкой 11

"под ключ" и сектора 12 червячного колеса, ступица которого закрег>лена на оси 7. На корпусе 8 с возможно= у стью поворота относительно него уста- новлена поворотная плита 13 с отрезком зубчатого ремня 14, который закреплен на поворотной плите 13 посредством прижимов 15. Внутри корпуса 8 смонтирован механизм поворота плиты

13, состоящий из жестко связанного с плитой 13 червячного колеса 16, находящегося в зацеплении с червяком 17, хвостовик 18 которого выполнен B виде четырехгранника "под ключ".

Кроме того, на основании 1 на оси

l9 установлен рычаг 20 с роликом 21, взаимодействующим:с эксцентриком 22.

Рычаг 20 системой тяг связан с тензометрическим кольцом 23 с наклеенными на него тензодатчиками. Тензометрическое кольцо 23 кронштейном

2! связано с траверсой 25, установленной на двух направляющих колонках

26 и подпружиненной относительно нее пружинами 27. На траверсе 25 установлена модель зуба шкива 28, взаимодействующая зубом 29 отрезка 14 зубчатого ремня. С моделью зуба шкива 28 связан тензодатчик 30 линейных перемещений, установленный с помощью штыря 31 на основании 1. Для регулировки относительного положения суппорта 3 и кронштейна 6 в послед-ний ввернут регулировочный винт 32.

Устройство для измерения продольной жесткости зубчатых ремней также содержит основание 33 с направляющими 34, на которых установлен промежуточный суппорт 35 с регулировочным винтом 36, смонтированным на кронштейне 37. В верхней части промежуточного суппорта выполнены направляющие 38, на которых установлен суппорт 39 с винтом 40, ввинченным в кронштейн 6, который, в свою очередь, установлен на направляющих 41 суппорта 39. В проушинах кронштейна б также с возможностью поворота относительно оси 7 установлен корпус

8 с поворотной плитой 13 и червячным механизмом поворота плиты хвос.говик 18 червячного колеса которого выполнен в виде четырехгранника "под ключ", В верхней части крон-. штейна 6 также смонтирован механизм поворота корпуса 8, состоящий из насаженного на ось 7 сектора 12 червячного колеса, взаимодействующего с червяком 10, хвостовик 11 которого имеет квадратную головку. Для регулировки относительного положения промежуточного суппорта 35 и суппорта 39 в последний ввернут регулировочный винт 42.

169 !698

Кроме того, на поворогной плите

13 установлена вилка 43 со шкивом

44 . На основании 33 также на оси 19 установлен ры«аг 20 с роликом ?1, взаимодействующим с эксцентриком 22.

Рычаг 20 с тягой 45 связан с тензометрическим кольцом 23, которое вилкой 46 связано с зубчатым шкивом 47.

Оба шкива 44 и 47 охвачены исследуемым ремнем 14 а на вилке 46 установлен датчик 48 линейных перемещений, Для отсчета величины угла скрещивания осей шкивов на кронштейне 6 неподвижно смонтирован лимб 49, а на ступице сектора !2 выполнены риски (показаны условно).

Вначале рассмотрим осуществление способа на примере устройства для измерения продольной жесткости зубчатых ремней.

Способ осуществляют следующим образом.

Предположим, что по условиям про- 25 ведения эксперимента необходимо создать перекос осей на угол с и их скрещивание на угол Р (фиг.7 и 8).

Тогда перед началом нагружения (измерения) вращением червяка 10 за хво- 0 стовик 11 поворачивают корпус 8 с плоскости M радиусом R на угол Р, отсчитываемый по лимбу 49 (фиг. 11) . Так как при этом положение ветвей ремня

t4 будет отлично от вертикального (наблюдается перекрещивание с осевым сдвигом ремня), то для получения чистого скрещивания осей шкивов

44 и 47 необходимо проекции центров шкивов 44 и 47 совместить. Для это- 40

ro вращением винта 42 перемещают суппорт 39 по направляющим 38, благодаря чему центр шкива 44 проходит в плоскости И отрезок CD и совмещается с точкой D (фиг.12).Далее враще- 45 нием винта 36 и связанным с ним перемещением суппортов 35 и 39 по направляющим 34 основания 33 совмещают проекцию центра шкива 44 с проекцией центра шкива 47 (фиг.13) . Суппорты 50

35 и 39, кронштейн 6 и корпус 8 фиксируются в таком положении. теперь необходимо задать угол 0 перекоса осей шкивов. Для этого вращением червяка 17 за хвостовик 18 поворачивают плиту 13 на угол 0С и фиксируют ее в таком положении (фиг.14). Вместе с плитой l3 повора-, чивается на соответствующий угол и шкив 44.

На шкивы 44 и 47 одевают исследуемый ремень 14 и создают в нем заданную величину предварительного натяжения путем перемещения кронштейна 6 винтом 40 по направляющим 41 суппорта 39. Усилие предварительного натяжения при этом определяется на экране осциллографа по величине сигнала, поступающего от тензометрического кольца 23, Создав в ремне заданное предварительное натяжение, кронштейн 6 фиксируют на суппорте 39.

Затем включают привод эксцентрика

22, при вращении которого рычаг 20 совершает возвратно-вращательные движения вокруг оси 19, вызывая возвратно-поступательное движение связанного с ним шкива 47. При этом происходит циклическое продольное деформирование ремня 14. Растягивающее ремень усилие непрерывно регистрируется осциллографом как сигнал, поступающий от тензометрического кольца 23, а перемещение шкива 47 регистрируется на том же осциллографе как сигнал, поступающий от датчика 48 линейных перемещений. При расшифровке полученных осциллограмм в любой момент времени по известным усилиям и перемещениям рассчитывают величину продольной жесткости ремня при заданных и ".

Яналогичным образом производится и настройка устройства для измерения жесткости зубьев зубчатых ремней.

Перед началом нагружения вращением червяка 10 за квадратную головку 11 поворачивают сектор 12, а вместе с ним и корпус 8 вокруг вертикальной оси на угол (фиг.16). При этом как и в предыдущем случае, центр зуба ремня смещается (по чертежу вверх) от средней линии модели зуба шкива .

Можно было бы, как и в предыдущем случае сдвинуть модель зуба ремня на отрезок СЭ. Но в этом нет необходимости поскольку достаточно модель зуба шкива сделать заведомо шире, чем зуб ремня. Тогда при их взаимном повороте на угол /Ь модель зуба ремня будет всегда перекрыта моделью зуба шкива (фиг.18).

Далее вращением червяка 17 за хвостовик 18 поворачивают червячное колесо 16, а вместе с ним и плиту 13

16)169 на угол g имитируя заданный перекос осей шкивов. Плиту 13 фиксируют в таком положении (фиг.17). После этого вращением винта 4 перемещают по направляющим 2 суппорт 3, вводя в зацепление модели зубьев ремня 29 и шкива 28 (фиг.8). Суппорт 3 фиксируют в таком положении на направляющих 2. Затем вращением винта 32 смещают кронштейн 6 по направляющим

5 до достижения заданной величины статического нагружения моделей зубьев, отсчитываемой на экране осциллографа по величине сигнала, 15 поступающего от тензометрического кольца 23. Кронштейн 6 также фиксируют относительно суппорта 3. Затем включают привод эксцентрика 22, при вращении которого рычаг 20 совершает 20 возвратно-вращательные движения RA круг оси 19, вызывая возвратно-поступательные движения траверсы 25 и связанной с ней модели зуба шкива

28. При этом происходит циклическое 25 деформирование зуба 29 ремня. По аналогии со стендом для определения продольной жесткости, сигналы от тенэокольца 23 и датчика 30 линейных перемещений поступают на осцилло- 30 граф, При расшифровке полученных осциллограмм в каждый момент времени можно судить о .значениях жесткости зубьев ремней при заданных углах перекосов и скрещивания осей шкивов. 35

Таким образом, предлагаемый способ и стенд для его осуществления позволяют расширить количество факторов, учитываемых в эксперименте, что позволяет получать более досто- 10 верные данные о физико-механических свойствах элементов зубчатых ремней.

Способ пригоден также для определения продольной жесткости и других типов гибких тяговых органов - цепей, 45 клиновых и плоских ремней при наличии погрешностей их монтажа. Способ достаточно прост в осуществлении, а стенды технологичны и просты в изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

1. Способ измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев, включающий поворот олного из элементов зубчатоременного зацепления относительно другого перед началом нагружения в плоскости, параллельной плоскости ветви ремня, фиксацию укаэанного элемента в упомянутом положении, а также нагружение ремня динамически изменяющимся усилием и регистрацию соответствующей деформации, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности данных испытания путем приближения условий испытания к условиям эксп. уатации ремня при имитации циклического деформирования зуба скрещиванием и перекосом осей шкивов, перед нагружением один из элементов эубчатоременного зацепления дополнительно поворачивают относительно другого в плоскости, перпендикулярной плоскости ветви ремня, и фиксируют я укаэанном положении.

2. Стенд для измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев по п,l, содержащий станину, на которой размещена поворотная плита со средствами крепления на ней одного из элементов зубчато-ременного зацепления, установленную с возможностью поворота и угловой фиксации относительно ее вертикальной оси, нагружающее и силоизмерительное устройства, отличающийся тем, что в станине выполнены направляющие, в которых установлен кронштейн с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси поворотной плиты. а

l693698

5 и

f7 oi688

1691698 Риг. 1

9 иг 8 юг. Q

Щр: /4

9;zr. Ж

7иГ. /7 п„в

Составитель Ж. Головей

Техред А.Кравчук КоРРектоР М,Самборская

Редактор Ю.Середа

Заказ 4619 Тираж Подписное

ВНИИПИ Г суларственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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