Устройство для испытания шаровых шарниров

 

Изобретение относится к испытаниям на трение и износ шаровых шарниров. Цель изобретения - приближение испытаний к условиям эксплуатации и повышение точности измерения силы трения. Между станиной 1 и нажимным элементом 2 размещена сферическая опора 3. Электродвигатель 9 через водило 8, ползун 10 чашки, размещенный в нем шар и винтовой шток соединен с опорой 3. При вращении винта сжимается упругий элемент 23 и посредством штока 22 нагружается сферическая опора 3. Посредством дополнительных упругих элементов 25 поджимается элемент 2 к сферической опоре 3. Напряжение, возникающее в ветвях гибкого элемента 6, характеризующее величину момента сил трения, фиксируется тензодатчиками элементов 27. Соединение электродвигателя 9 с коромыслом 7 посредством ползуна 10, чашек, шара и винтового штока обеспечивает повышение точности испытаний за счет приближения качательного движения коромысла к синусоидальному . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

60ЕП63И6

ПМЯ7| . | ..:. .".;%МИ Yli„s . >М ),.",.л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1379701 (21) 4667713/27 (22) 07.02.89 (46) 30.06.91. Бюл, М 24 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) И.Н.Пистунов, В.П, Бурдиян, С.А.Ефремкин, Л.И.Мамон и В.П.Семеринов (53) 620.178.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Мт 1379701, кл, G 01 N 3/56, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШАРОВЪ|Х ШАРНИРОВ (57) Изобретение относится к испытаниям на трение и износ шаровых шарниров. Цель изобретения — приближение испытаний к условиям эксплуатации и повышение точности измерения силы трения. Между станиИзобретение относится к испытаниям на трение и износ шаровых шарниров при колебательном движении.

Цель изобретения — приближение испытаний к условиям эксплуатации и повышение точности измерения силы трения.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для испытания шаровых шарниров; на фиг.2 — узел 1 на фиг.1, с расположением водила кривошипно-шатунного механизма с левой стороны от ползуна; на фиг.3- сечение A-А на фиг.2; на фиг.4 — узел II на фиг.2 с поворотом одной из чашек.

Устройство содержит станину 1 и нажимной элемент 2 со сферическими поверхностями, между которыми размещена сферическая опора 3. На станине 1 крепятся стойки 4, которые связаны поперечной... Ж„„1б59773 А2 (я)5 G 01 N 3/56, 6 01 М 13/04 ной 1 и нажимным элементом 2 размещена сферическая опора 3. Электродвигатель 9 через водило 8, ползун 10 чашки, размещенный в нем шар и винтовой шток соединен с опорой 3. При вращении винта сжимается упругий элемент 23 и посредством штока 22 нагружается сферическая опора 3. Посредством дополнительных упругих элементов

25 поджимается элемент 2 к сферической опоре 3. Напряжение, возникающее в ветвях гибкого элемента 6, характеризующее величину момента сил трения, фиксируется тензодатчиками элементов 27. Соединение электродвигателя 9 с коромыслом 7 посред ством ползуна 10, чашек, шара и винтового штока обеспечивает повышение точности испытаний за счет приближения качательного движения коромысла к синусоидальному. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

° аавЬ планкой 5. Привод качательного движения содержит гибкий элемент 6, например трос, жестко соединенное с его концами двуплечее коромысло 7, связанное через водило 8 Q кривошипно-шатунного механизма с элект- 4 родвигателем 9. (Водило 8 закреплено экс- центрично на двигателе). Гибкий элемент 6 . (Ъ размещен в кольцевой канавке, выполненной на поверхности сферической опоры 3 в плоскости ее качания. Сферическая опора 3 жестко соединена с гибким элементом

6 в точке, равноудаленной от его обоих концов.

Привод качательного движения содержит ползун 10 с направляющими 11, закрепленными параметрами основанию станины

1. Ползун 10 соединен с водилом 8 посредством шарнира 12, установленного на конце

1I659773 ползуна по его продольной оси посредством болта 13. В ползун 10 вкручена чашка

14.

Ползун может быть выполнен в виде срезанного по хорде цилиндра с центральным углом при хорде не менее 90 и не более 70О, а направляющая — в виде трубы, срезанной по хорде ее окружности.

На двуплечем коромысле 7 укреплено основание 15, в которое вкручен винтовой шток 16 с двумя контргайками 17 и 18. На конце штока 16 находится чашка 19, а в полости, образованной обращенными друг к другу чашками 14 и 19, помещен шар 20.

Встречно обращенные торцы чашек имеют фаски, выполненные под углом сх1, который не меньше az наибольшего угла наклона двуплечего коромысла 7. Угол, под которым срезана труба — направляющая 2 и цилиндрползун 1 — P не менее 90 . Узел нагру>кения выполнен в виде оси 21, проходящей через центр сферической опоры 3 перпендикулярно плоскости ее качания и установленной концами в станине 1 и нэжимном элементе

2, штока 22, один конец которого соединен с осью 21, упругого элемента 23, связанного с другими концом штока, нагружающего винта 24, установленного с возможностью перемещения по резьбоваму отверстию, которое выполнено в поперечной планке 5.

Устройство снабжено дополнительными упругими элементами 25, предназначенными для поджима элемента 2 к .сферической опоре 3, гайками 26, установленными на резьбовой части стоек 4.

Система измерения момента сил трения состоит из тензометрического датчика (не показан), размещенного на элементе 27. На сферических поверхностях станины 1 и нажимного элемента 2 нанесен испытуемый антифрикционный материал в виде прокладок.

Устройство работает следующим образом.

На сферические поверхности станины и нажимного элемента наносится испытуемый антифрикционный материал, затем устанавливается сферическая опора 3, которая нагружается заданной эксплуатационной нагрузкой путем вращения нагру>кающего винта 24 и последующего сжатия упругого элемента 23.

После этого с помощью вращения гаек

26 создается необходимое предварительное поджатие в шарнире дополнительными упругими элементами 25, Затем гибким элементом 6 с помощью двуплечего коромысла

7, взаимодействующего с электродвигате5

55 лем 9, посредством винтового штока 16, чашек 19 и 14, шара 20. а также ползуна 10 и водила 8, производят качание шарнира вокруг оси 21.

Напряжение, возникающее в обоих ветвях гибкого элемента 6, характеризующее величину момента сил трения в шаровом шарнире, фиксируется тензометрическими датчиками, наклеенными на элементы 15, вмонтированные в обе ветви гибкого элемента 6, Ползун 10, соединенный с водилом

8 при постоянной скорости вращения, совершает возвратно-поступательное движение по синусоидальному закону.

Перемещение ползуна 10 через чашку 14, шар 20 и вторую чашку 19 передается на шток 16, а от него — на двуплечее коромысло

7, заставляя колебаться его также по синусоидальному закону. На крайних положениях ползуна внешние стороны чашек 14 и 19 сближаются, и чтобы не было затирания — нэ них сняты фаски, При этом шар 20 совершает относительно чашки 14 перемещение в вертикальной плоскости, компенсируя тем самым изменение расстояния между чашками при поступательном движении ползуна

10 и колебательно — коромысла 7. Синусоидальный закон перемещения ползуна передается практически без искажений на двуплечее коромысло.

Данное устройство обеспечивает высокую точность испытаний.

Формула изобретения

1, Устройство для испытания шаровых шарниров по авт, св. 1379701, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью приближения испытаний к условиям эксплуатации и повышения точности. измерения силы трения, оно снабжено ползуном с направляющими, параллельными станине, шарниром, двумя чашками, винтовым штоком с двумя контргайками, размещенными на последнем, и шаром, диаметр которого равен внутреннему диаметру чашек, шарнир размещен на конце ползуна по его продольной оси и соединен с водилом кривошипно-шатунного механизма, на коромысле, со стороны, противоположной поперечной планке, вдоль оси его качания установлен винтовой шток, на конце которого размещена первая чашка, вторая чашка встречно обращена к первой и установлена на ползуне перпендикулярно продольной его оси, шар установлен в полости, образованной чашкаMN.

2. Устройство по п.1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что встречно обращенные торцы чашек выполнены с фасками.

1659773

1659773

Составитель Н. Ефремова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Редактор И. Сегляник

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

Заказ 1835 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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