Стенд для испытания карданных передач

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности, к испытательной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Стенд содержит эксцентриковую опору 2, установленную с возможностью поперечных перемещений относительно основания 1 посредством привода 21, две компенсационные муфты 8, снабженные измерительными гидроцилиндрами 22 и установленные с возможностью продольных перемещений посредством приводов 31, нагружатели 10 статическим крутящим моментом с гидроцилиндрами 11, устройство 18 для моделирования крутильных колебаний с приводом 19 и контрольно -измерительную аппаратуру с источниками питания. Опору 2 приводят во вращение приводом 3, осуществляя имитацию вращения испытуемых карданных передач 5,6. Посредством нагружателей 10 передачи 5,6 нагружают реверсивным статическим крутящим моментом. Посредством устройства 18 передачи 5,6 нагружают циклическим крутящим моментом. Перемещая опору 2 посредством привода 21 обеспечивают возникновение осевых перемещений в компенсаторах карданных передач, а возникающие при этом осевые усилия измеряют посредством индикаторов 30, отградуированных в единицах силы и соединенных с датчиками давления 29, соединенными с поршневыми полостями 28 измерительных гидроцилиндров 22, штоковые полости 26 которых соединены с гидропневмоаккумуляторами 27. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (М 4 С 01 М 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР, (21) 4363988/31-25 (22) 15.01.88 (46) 15.09.89. Бюл. Ф 34 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР и родненский завод к арданных валов им. 50-летия СССР (72) П.А.Удовидчик, Л.И. Дереченик, В.И. Осипок, В.Ф. Исаков, В.В. Урбанович, 10.А. Васильев, М.Е. Чушенков, И.Т. Русинович и Н.И. Севостьянов (53) 621.828.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1010491, кл. G 01 М 13/02, 1981. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КАРДАННЫХ

ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытатель.ной технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Стенд содержит эксцентриковую опору

2, установленную с возможностью поперечных перемещений относительно основания 1 посредством привода 21, две компенсационные муфты 8, снабженные измерительными гидроцилинд„„SU,» 15 121 А 1

2 рами 22 и установленные с возможностью продольных перемещений посредством приводов 31, нагружатели 10 статическим крутящим моментом с гидроцилиндрами 11, устройство 18 для моделирования крутильных колебаний с приводом 19 и контрольно-измерительную аппаратуру с источниками питания. Опору 2 приводят во вращение приводом 3, осуществляя имитацию вращения испытуемых карданных передач

5,6. Посредством нагружателей 10 передачи 5, б нагружают реверсивным статическим крутящим моментом. Посредством устройства 18 передачи 5,6 нагружают циклическим крутящим моментом . Перемещая опору 2 посредством привода 21 обеспечивают возникновение осевых перемещений в компенсаторах карданных передач, а возникающие при этом осевые усилия измеряют посредством индикаторов 30, отградуированных в единицах силы и соединенных с датчиками давления 29, соединенными с поршневыми полостями 28 измерительных гидроцилиндров 22, штоковые полости 26 которых соединены с гидропневмоаккумуляторами 27. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

21 4

1 них

3 15081

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательной технике, например к стендам для испытаний осевых компенсаторов асинхронных карданных шарниров.

Цель изобретения — расширение функ-. циональных воэможностей путем одновременных испытаний как шарниров карданных передач, так и их осевых ком- 10 пенсаторов при нагружении их статическим и циклическим крутящими моментами.

На фиг. 1 показана комбинированная кинематическая, электрическая и 15 гидравлическая (пневматическая) схема стенда; на фиг. 2 — график зависимости давления в поршневой полости измерительного гидроцилиндра от величины и усилий в осевых компенса- 20 торах испытываемых карданных передач; на фиг. 3 — схема перемещений в осевом компенсаторе при отсутствии поперечного смещения h = 0; на фиг.4— то же, при h < E.; на фиг. 5 - то же, при hp á.

Стенд содержит основание 1, центральную эксцентриковую опору 2 с приводом 3 вращения и валом 4, к концам которого присоединены внутренние кон- 30 цы испытываемых карданных передач 5 и 6, наружные концы которых соединены с подвижными полумуфтами 7 компенсационных муфт 8, соединенных пос редством рычагов 9 с реверсивныыи на- 35 гружателями;10 статическим крутящим моментом, включающими гидроцилиндры

11 двухстороннего действия, шарнирно соединенные со штангами 12 с унорами 13 и 14, снабженными упругими 40 элементами 15, 16 и шарнирно соединенными с пальцами 17 рычагов 9.

"Стенд также содержит устройство 18 для моделирования крутильных колебаний (нагружатель циклическим крутя- 45 щим моментом), включающее привод 19 и кривошипно-шатунный механизм 20, шарнирно соединенный с пальцем 17 одного из нагружателей 10. Центральная эксцентриковая опора 2 установлена с возможностью поперечного перемещения относительно основания

1 и снабжена приводом 21 поперечного перемещения, Компенсационные муфты

8 снабжены дополнительными измерительными гидроцилиндрами 22, установленными соосно с муфтами 8, при этом штоки 23 поршней соединены с подвижными полумуфтами 7, а корпуса

24 гидроцилиндров 22 соединены с корпусами 25 муфт. 8. Штоковые полости 26 гидроцилиндров 22 соединены .с источником 27 постоянного давления Ро (гидропневмоаккумулятор),а поршневые полости 28 - с датчиками давления 29, индикаторы 30 которых отградуированы в единицах силы. Муфты 8 снабжены приводами 31 установочных продольных перемещений.Приводы 3, 19, 21, 31 соединены с программным блоком 32 управления, а нагружатели 10 — с гидропанелью 33 управления. Приводы 21 и 31 снабжены отсчетными,устройствами 34 и 35.

Стенд работает следующим образом.

Карданные передачи 5 и 6 устанавливают между опорой 2 и муфтой 8.

Внутренние концы передач соединяют с валом 4, а наружные концы — с подвижными полумуфтами 7. При этом в зависимости от длины передач 5 и 6 устанавливают муфты 8 посредством приводов 31 в требуемые положения относительно общей продольной оси стенда.

При включении привода 3 приводится во вращение опора 2 с валом 4, обеспечивающим вращение внутренних концов передач 5 и 6, имитирующее вращательное движение. Статический и циклический крутящие моменты обеспечивают нагружателями 10 и устройством 18 моделирование крутильных колебаний. При совмещении осей вращения опоры 2 и муфт 8, т.е. при

h = 0(фиг. 3), .карданные передачи

5 и 6 описывают конус и перемещения звеньев осевого компенсатора (шлицевое соединение частей промежуточного вала) отсутствуют. При перемещении опоры 2 посредством привода 21 на величину h < 6 (фиг.4) или h > E (фиг. 5) длина карданных передач 5 и 6 изменется в зависимости от углового положения вала 4 от величины L g до величины L мрк и обратно за один оборот вала, при этом а для расположения звеньев по фиг.5

Перемещения в осевом компенсаторе

АЬ = Ьмакс Ь мин а для расположения звеньев по фиг.5

08121 6 лию R развиваемому пенсаторе карданного

R ьр„

Я

15 в осевом комвала, т.е. при этом измерительное давление Рир в поршневой полости равно где E — эксцентриситет вала 4, т.е. расстояние между осью вала

4 и осью опоры .2;

h — величина поперечного смещения опоры 2 относительно ее соосного расположения с муфтами 8

 — база стенда, т.е. расстояние между центрами шарниров (центрами крестовин) испытываемых карданных передач при h =О;

L — расстояние между центрами шарниров в направлении оси промежуточного вала;

Ь цдкс — максимальное расстояние между центрами шарниров;

L 4ин — минимальное РасстоЯние между центрами шарниров.

При перемещениях в осевых компенсаторах карданных передач под нагрузкой крутящим моментом развиваются осевые усилия, направление которых зависит от направления осевого пере— мещения, а величина от состояния рабочих поверхностей осевого компенсатора. Осевое усилие передается на подвижные полумуфты 7, штоки 23 измерительных гидроцилиндров 22. При этом давление в поршневых полостях

28 измерительных гидроцилиндров 22 увеличивается при уменьшении длины испытуемых карданных передач 5 и б и уменыпается при увеличении длины испытуемых карданных передач. Давление в штоковой полости 26 постоянно и равно Рс,(фиг. 2). При этом начальное давление Рн в поршневой полости 28 равно

Яшт.

S где Я„,т — площадь поршня в штоковой полости 2б;

S — площадь поршня в поршневой полости 28;

f — коэффициент конструкции гицроцилиндра 22.

Изменение давления Р в поршневой полости 28 пропорпионально усирн+

Рнъм = PH +

Минимальное измерительное давление принимается равным Рмин = 3

5 ° 10 н/м, при этом максимальное измерительное давление из условия .

15 симметричности системы равно

Р = Рн+(Рн — Р „„) =2Р„- Р„н

Отсюда:

20 Р с Ро)и Рмас =2рн — Риин

Подставляя значения Риъм и Рн, получим

Я

P „„— fP + 2fp> — Рмиц ° о

Подставляя вместо P значения Pмци и Pмакс пОлучимр

Rмин

Рмин =f Р + о

1 макс

f Po = . = 2f Po — Рмия.

S.

Отсюда получим величины минимального и максимального усилий Кмис, кмакс, развиваемых в осевом компенсаторе, Rмдн = S(P „к ЕР ) 1R„„„) = )R„„с l

45 так как

iP». р.(=lfp. — Р.!

Обеспечивается симметрия системы измерения осевых усилий в осевых компенсаторах карданных передач. Необходимая величина площади поршня измерительного гидроцилиндра равна

IR(If" pü рмич(Предложенный стенд обеспечивает возникновение осевых перемещений в компенсаторах карданных передач бла макс = 8(fpo Рчнн ) °

40 к

Таким образом, абсолютные величины мин и R мак ОдинакОвы и Отли чаются только направлением. т.е.

1508121 годаря поперечному перемещению центральной эксцентриковой опоры и измерение развивающихся осевых усилий в компенсаторах при одновременном измерении углового зазора в шарнирах при реверсивном нагружении карданных передач статическим и циклическим крутящими моментами, 10

Формула изобретения

1. Стенд для испытания карданных передач, содержащий центральную эксцентриковую опору с валом для соеди- 15 нения с внутренними концами испытуемых карданных передач, компенсационные муфты, каждая из которых содержит корпус и подвижную полумуфту для соединения с наружными концами испытуе- 20 мых карданных передач, соединенные с нагру>кателями реверсивным статическим крутящим моментом, включающими гидроцилиндры, устройство для моделирования крутильных колебаний с электроприводом, контрольно-измерительную аппаратуру и источники питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополни- 30 тельными измерительными гидроцилиндрами, каждый из которых содержит корпус, поршень, шток, штоковую и поршневую полости с источниками постоянного давления, датчиками давления и индикатором давления, при этом центральная эксцентриковая опора уста1 новлена с возможностью поперечного перемещения посредством дополнительного электропривода, а каждая из компенсационных муфт установлена с возможностью продольного перемещения, посредством другого электропривода, причем штоки дополнительных измерительных гидроцилиндров соединены . с подвижными полумуфтами компенсационных муфт, корпусы упомянутых гидроцилиндров расположены соосно с корпусами муфт и соединены между собой, штоковые полости гидроцилиндров соединены с источниками постоянного давления, а поршневые полости — с датчиками давления.

2. Стенд по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что площадь S поршня измерительного гидроцилиндра определена из соотношения

К макс

) о Римн где макс — максимальное усилие в осевом компенсаторе карданной передачи, f " коэффициент конструкции гидроцилиндра, равный отношению площадей поршня в штоковой и поршневой полостях»

P> — постоянное давление в штоковой полости гидроцилиндра, Р „„ - минимальный запас давления в поршневой полости.

1508121 фИГ 8

Составитель В. Романенко

Техред М.Ходанич Корректор В. Кабаций

Редактор Н. Горват

Заказ 5533/46 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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