Стенд для испытания торсионных валов на усталость при кручении

Союз Советских

Соцнвпнстнчесннх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 31.07.80 (21) 2972516 /25-28 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпублнковано 07.05. 82° . Бюллетень Рй 17

Дата опубликования описания 07. 05. 82 (5l)M. Кл.

G 01 М 13/00

//С 01 N 3/34

3Ьеудеретвкнны1 квинтет.СССР ве делам «зебретеикк н открытий (53) УЙК 620.178. .322.4(088.8) l, 1, В. К. Ушмаров, А. И. Смирнов и А. С. Розейфельд

/ »

« I

Мытищинский ордена Октябрьской Революции и ордена" =---.

Отечественной войны 1 степени машиностроительный завод (72) Авторы изобретения г

I (7l ) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОРСИОННЫХ ВАЛОВ

НА УСТАЛОСТЬ llPN КРУЧЕНИИ

Изобретение относится к машиностро" ению, а именно к испытательной технике и может быть использовано при испытании торсионных валов на усталость при кручении с асимметричным уклоном нагружения.

Известна машина для испытания торсионных валов на усталость при кручении, содержащая корпус, активные и пассивные захваты для испытуемых валов, кривошипно-шатунный возбудитель циклической нагрузки, механизм закручивания испытуемых валов; включающий два кривошипа одинакового радиуса с параллельными осями врацения, жестко

15 связанные с активными захватами, и шарнирно соединенное с кривошипами коромысло, связанное с шатуном возбудителя, опоры для размецения захватов, установленные в корпусе с возможностью перемещения в горизонтальном направлении в плоскости вращения кривоыипов, и привод перемещения опор, а расстояние по вертикали между опорами одна2 именных захватов равно радиусу кри вошипа 11 .

Недостатком машины является необходимость корректировки амплитуды колебаний средней части. коромысла из-за смещения ее траектории движения при переходе на другой режим нагружения,. осуществляемой путем многократной . подгонки длины кривошипа и длины шатуна.

Наиболее близким к предлагаемому является стенд для испытания торсионных валов на усталость при кручении, содержащий механизм закручивания испытуемых sanoa, имеющий коромысло и шарнирно закрепленные на его концах параллельные кривошипы одинаковой длины, корпус, установленные в нем с возможностью перемещения в плоскости вращения кривошипов и предназначен ные для крепления испытуемых валов захваты, одни, из которых жестко связаны с кривошипами, возбудитель циклической нагрузки, имеющий привод

3 92655 и шарнирно-рычажный механизм, и устройство изменения нагрузки l2j. Недостаток известного стенда заключается в довольно сложной регулировке нагрузки в процессе испытаний, обусловленной необходимостью подбора величины эксцентрисистета кривошипно-шатунного возбудителя циклической

Магрузки для обеспечения требуемого режима испытания, осуществляемого пу- 10 тем изменения длины кривошипа.

Цель изобретения - упрощение регулировки нагрузки в процессе испытаний, 2 4 четырехзвенным механизмом 7 со средней частью коромысла 5. Наружные центральные колеса 10 планетарных механизмов 6 шарнирно соединены тягой 16 с устройством 17 изменения нагрузки.

Захваты 1 и 2 размещены в опорах 18 и 19, установленных в корпусе 9 с возможностью перемещения в горизонтальном направлении в плоскости вращения кривошипов 4, Расстояние по вертикали между опорами 18 пассивных захватов 2 равно радиусу R кривошипа 4. Для перемещения в горизонтальном направлении опоры 18 и 19 снабжены приводом, выполненным в виде

f электродвигателя 20 с установленными на его валу зубчатым колесом 21, зацепляющихся с ним двух шестерен-гаек

22 и установленных в последних ходовых винтов 23, каждый из которых соединен с опорами 18 и 19 захватов 2 и 1 одного из. испытуемых валов 3, Указанная цель достигается тем, что возбудитель циклической нагрузки снабжен планетарными зубчатыми механизмами, каждый из которых включает связанное с устройством изменения нагрузки одно центральное колесо, установленное в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, кинематически соединенное с приводом водило и сателлиты, связанные шарнирно-рычажным механизмом с серединой коромысла.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 - возбудитель циклической нагрузки; на Фиг. 3 - положе- ния характерных точек возбудителя

30 циклической нагрузки при изменении нагрузки.

Стенд для испытания торсионных валов на усталость при кручении содержит активные 1 и пассивные 2 захваты, предназначенные для крепления испытуемых валов 3, механизм 3 закручивания испытуемых валов, включающий два кривошипа 4 одинакового радиуса с параллельными осями вращения жестВ ко связанные с активными захватами 1, и шарнирно соединенное своими концами с кривошипами 4 коромысло 5, связанное с возбудителем циклической нагрузки, состоящим из двух трехзвенных планетарных зубчатых механизмов 6, шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма 7 и привода 8. Планетарные зубчатые механизмы б включают в себя установленные в корпусе 9 с возможностью поворота наружные центральные 50 колеса 10, сателлиты 11 и водила 12, которые посредством синхронизирующих шестерен 13 и паразитной шестерни 14 соединены с приводом 8 амплитуды колебаний. К сателлитам 11 планетарных зубчатых механизмов 6 на их начальной окружности прикреплены цапфы 15, подВижно соединенные ыарнирно-рычажным

Стенд работает следующим образом.

В исходном состоянии наружные центральные колеса 10 трехзвенных зубчатых планетарных механизмов 6 находятся в положении, соответствующем положению цапф 15 на горизонтальных линиях и -а.. Закрепляют торсионные валы 3 в захватах E и 2, включают электродвигатель 20 и устанавливают требуемое расстояние между подвижными опорами

18 и 19 в соответствии с программой испытаний, заданной углами закручивания валов 3, равными Mmi — 3 max

Включают привод 8 трехзвенных зубчатых планетарных механизмов 6, цапфы

15 которых движутся по траекториям, совпадающим с горизонтальными линиями с »- а, и приводят в движение шарнирно-рычажный четырехзвенный направляющий механизм 7. При этом ыарнир этого механизма, соединенный со средней частью коромысла 5, находится в неподвижном состоянии, то есть механизм 7 качается вокруг него. Включают устройство 17 измерения нагрузки и поворачивают наружные центральные колеса 10 на угол А, который соответствует закручиванию валов 3 в пределах Ч ; — „ „, в результате чего цапфы 15 движутся по траекториям, совпадающим с линиями 6 о (фиг. 3).

Проекции этих траекторий на вертикальную плоскость составляют амплитуду колебаний А испытываемых торсионных валов 3. Угол поворота централь5 9265 ных колес 10 и углы закручивания испытываемых торсионных валов 3 JAllA

Ч max связаны следующей зависимостью:

sin J = sin1matt - sinМ min при условии сохранения следующего соотношения: R = 2R = 4г, где R - радиус кривошипа 4 механизма закручивания торсионных валов;

R - радиус начальной окружности наружного колеса 10 зубчатого 1в планетарного механизма 6;

r - радиус начальной окружности сателлита 11 зубчатого планетарного механизма 6.

Предлагаемая конструкция стенда 15 позволяет простым изменением угла поворота центральных колес 10 планетарных механизмов 6 регулировать углы закручивания испытуемых торсионных валов 3 и тем самым упростить регули- 1о ровку нагрузки в процессе испытаний.

Формула изобретения

Стенд для испытания торсионных валов на усталость при кручении, содер- >> жащий механизм закручивания испыту.емых валов, имеющий коромысло и шарнирно закрепленные на его концах параллельные кривошипы одинаковой длины, корпус, установленные в нем с 30

52 6. возможностью перемещения в плоскости вращения кривошипов и предназначенные для крепления испытуемых валов захваты, одни из которых жестко связаны с кривошипами, возбудитель циклической нагрузки, имеющий привод и шарнирно-рычажный механизм, и устройство изменения нагрузки, о т л и ч а" ю щ и " с я тем, что, с целью упрощения регулировки нагрузки в процессе испытаний, возбудитель цикличес" кой нагрузки снабжен планетарными зубчатыми механизмами, каждый из которых включает связанное с устройством изменения нагрузки одно центральное колесо, установленное в кор" пусе с воэможностью поворота вокруг оси, кинематически соединенное с при водом водило и сателлиты, связанные

1 шарнирно-рычажным механизмом с сере диной коромысла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2704718/25-28, кл.G 01 N 3/34ФС 01 M 13/00, 1978, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2814464/25-28, кл. С 0 1 N 3/34 " 01 M 13/00, 1979 (прототи 1.

926552

Составитель Ю. Красненко

Редактор Ю. Середа Техред Т.Маточка Корректор 6. Макаренко

Заказ 2972/36 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4