Устройство для усталостных испытаний кривошипных головок шатунов

осоо .- =

1 3 йаУентн -,;;, 67689

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ъ

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.10.77 (21) 2546983/28-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. Кл.

G 01М 13/00

Государственный комитет (53) УДК 620.178.325 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

С. П. Кравчук и С. В. Сидоренко (71) Заявитель

Институт проблем надежности и долговечности машин

АН Белорусской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

КРИВОШИПНЫХ ГОЛОВОК ШАТУНОВ

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам для испытаний на усталость деталей машин.

Известно устройство для натурных уста- 5 лостных испытаний шатунов на резонансных установках. В этих устройствах нагрузка на шатун передается через пальцы, закрепленные на захватах испытательной установки, диаметр пальцев соответствует 10 отверстиям в кривошйпной и поршневой головках шатуна. При этом усталостному нагружению подвергается вся деталь, включая головки, крышки и стерженЬ, а разрушение проходит через наиболее ослаблен- 15 ный участок конструкции (1) .

Однако известное устройство не обеспечивает дифференцированного испытания шатунной головки в сборе, т. е. доведения до разрушения стенок этой детали, не на- 20 гружая остальных частей шатуна.

Известно устройство для испытаний на кратковременный разрыв образцов в форме кольца, содержащее активный и пассивный захваты и сигментные вставки одинаковой высоты с рабочими цилиндрическими поверхностями, размещенные во. внутренних полостях захватов (2).

Недостатком этого устройства является неточная, по сравнению с эксплуатационными условиями, имитация нагрузок, прилагаемых во время испытания к головке шатуна. Это отклонение условий нагружения происходит вследствие недостаточной жесткости шатунной головки, испытывающей радиальные деформации при возрастании прилагаемых усилий. Вследствие этого изменяется угол охвата внутренней поверхностью отверстия шатунной головки сегментной вставки, боковые участки последней, упираясь во внутреннюю рабочую поверхность шатунной головки, вызывают появление концентрации напряжений, что искажает, по сравнению с эксплуатационными, условия нагружения, особенности разрушения и получаемые результаты испытаний.

Целью изобретения является повышение точности имитации нагрузок, прилагаемых к головке во время испытаний.

Для достижения поставленной цели сегментные вставки, нагружающие шатунную головку, выполнены различной высоты и с различным углом охвата цилиндрических рабочих поверхностей, при этом угол охвата цилиндрической рабочей поверхности ббльшего сегмента, нагружающего крышку шатуна, превышает 180, а угол охвата рабочей поверхности меньшего сегмента выполнен равным центральному углу внут676895 репней поверхности кривошппной головки, расположенной под стерЖнем йспытусмого шатуна.

На фиг. 1 представлено устройство в разрезе; на фиг. 2 — головка шатуна с сегментными вставками.

В полости пассивного захвата 1 размещена сегментная вставка 2, передающая усилие на тело шатуна 3. В полости активного захвата 4, установленного на рычаге 10

5 резонансной испытательной установки, размещена большая сегментная вставка 6, передающая усилие на крышку 7. Угол охвата сегментной вставки 6 цилиндрической поверхностью отверстия шатунной го- 15 ловки превышает 180 . Угол охвата сегментной вставки 2 частью поверхности отверстия шатунной головки, расположенной под телом шатуна 3, сохраняется постоянным и независимым от величины прилага- 20 емого усилия.

Такая конструкция устройства для нагружения шатунной головки позволяет добиться соответствия между характером разрушений, наблюдаемых во время экспе- 25 римента и во время эксплуатации, и достоверности результатов, получаемых при выполнении испытаний.

Составитель A. Тарновский

Редактор Н. Суханова Техред Н. Строганова

Корректор P. Беркович

Изд. № 437 Тираж 1090

Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Put.g

Типография, пр, Сапунова, 2

Формула изобретения

Устройство для усталостных испытаний кривошипных головок шатунов, содержащее активный и пассивный захваты, сегментные вставки с рабочими цилиндрическими поверхностями, размещенные во внутренних полостях захватов, палец, установленный в отверстии пассивного захвата для фиксации шатуна в рабочем положении, отличающееся тем, что, с целью повышения точности имитации нагрузок, прикладываемых к головке во время испытания, сегментные вставки выполнены различной высоты и с различным углом охвата цилиндрических рабочих поверхностей, при этом угол дуги охвата цилиндрической рабочей поверхности ббльшего сегмента, нагружающего крышку шатуна, превышает

180, а угол охвата рабочей поверхности меньшего сегмента выполнен равным центральному углу внутренней поверхности кривошипной головки, расположенной под стержнем испытуемого шатуна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клибанский М. Я. Натурные испытания на выносливость шатунов двигателей внутреннего сгорания при циклическом нагружении. Труды Института машиноведения и автоматизации АН БССР, вып. 2.

Прочность и долговечность деталей машин. Минск, 1961, с. 3 — 28.

2. Кинцис Т. Я, Методы статических испытаний армированных пластиков. Справочное пособие. Рига, 1972, рис. 6.11а.