Способ нагружения зубчатых передач, карданных валов и муфт на испытательных и обкаточных стендах
Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин, а именно к испытательной технике. Способ реализуется по схеме, где входной и выходной валы испытуемого объекта соединены с соответствующим нагружателем для стендов замкнутого контура, создающими противоположно направленные крутящие моменты, причем на входном валу нагружатель создает крутящий момент, совпадающий по направлению с крутящим моментом испытуемого объекта, работающего на данной машине, а на выходном - противоположно направленный и меньшей. Технический результат - создание нагрузки, пропорциональной частоте вращения испытуемого объекта. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин, а именно к испытательной и обкаточной технике.
Обкатка и испытание сборочных единиц в машиностроении и после их ремонта - заключительные операции, выявляющие качество сборки и ремонта соответствующих объектов.
При обкатке происходит приработка деталей, представляющая процесс изменения физико-механических свойств поверхностей соединительных деталей в определенных условиях.
Обкатка и испытание агрегатов трансмиссий тракторов, автомобилей, комбайнов и других машин позволяют проверить надежность работы зубчатых передач, подшипниковых узлов, легкость включения передач, а также отсутствие самопроизвольного включения и выключения передач, подтекания масла через сальники и прокладки, шумов и стуков.
Важное знание играют обкатка и испытание под продолжительно действующей нагрузкой. Испытания и приработку (обкатку) агрегатов проводят на стендах с замкнутым контуром и тормозных, состоящих из привода, испытуемых передач и тормозного устройства. В отличие от стендов замкнутой мощности в тормозных стендах мощность привода равна потребной мощности для испытания. Поэтому тормозные стенды обладают существенными недостатками: неэкономичностью в эксплуатации, громоздкостью тормозных устройств и необходимостью в их охлаждении при больших мощностях или длительной работе. Достоинства тормозных стендов заключается в их универсальности, т.е. возможности испытания зубчатых передач или редукторов различных типоразмеров, использования нормального оборудования.
Стенды, работающие по замкнутому силовому контуру, расходуют всего 15...20% мощности, необходимой для тормозных стендов. При вращении замкнутой системы необходимо преодолеть только силы трения, поэтому мощность приводного двигателя равна только части мощности, действующей в замкнутом контуре.
Наиболее близким к рассматриваемому способу является пример стенда (прототип), который описан в книге: 
Машины и стенды для испытания деталей под редакцией Д.Н. Решетова. - М.: Машиностроение, 1979, с.72-73. Рис.2.19. В замкнутый контур, составленной из испытуемых редукторов, встроен дифференциальный механизм из четырех конических колес. Нагружение обоих редукторов осуществляют поворотом корпуса дифференциального механизма с помощью рычага и груза.
Основным недостатком стендов замкнутого контура то, что число однотипных редукторов в контуре должно быть четным для кинематического согласования силовой цепи, поэтому невозможно создать универсальный стенд для испытания редукторов различных типоразмеров.
Предлагаемый способ обладает преимуществами, присущими испытаниям по замкнутому контуру по энергозатратам, и направлен на разработку испытательных и обкаточных стендов для зубчатых передач, карданных валов и муфт, с созданием нагрузки по принципу замкнутого контура, с возможностью нагружения одного испытуемого или обкатываемого объекта и создание универсальных стендов для испытания единичных агрегатов различных типоразмеров с использованием нормального оборудования.
Это достигается тем, что предложенный способ реализуется по схеме, где входные и выходные валы испытуемого объекта соединены с нагружателями для стендов замкнутого контура (например, а.с.868407 или 1035448 А; 1303871 А1; 1656371 А1), создающие противоположно направленные крутящие моменты, причем на входном валу нагружатель создает крутящий момент, совпадающий по направлению с крутящим моментом испытуемого объекта, работающего на данной машине, а на выходном - противоположно направленный.
Дифференциально-инерционный нагружатель (по а.с. 868407) с целью создания нагрузки, независящей от направления и пропорциональной частоте вращения валов нагружателя, он снабжен вспомогательным рычагом, один конец которого прикреплен к грузу, другой к оси одного из сателлитов, а другой конец основного рычага шарнирно связан с осью другого сателлита. Он также снабжен, по крайней мере, одним дополнительным грузом и прикрепленными к нему одними концами двумя дополнительными рычагами, аналогичными основному и вспомогательному, другой конец одного из дополнительных рычагов шарнирно связан с осью сателлита, к которой прикреплен вспомогательный рычаг, а другой конец второго дополнительного рычага жестко связан с осью другого сателлита.
Изобретение поясняется чертежом, где схематически показан способ нагружения коробки перемены передач.
На чертеже изображена схема нагружения зубчатых передач, карданных валов и муфт на испытательных и обкаточных стендах с созданием нагрузки по типу замкнутого контура.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
Привод стенда 1 через муфты 2 и опору 3 передает движение на нагружатель 4, который при вращении под действием инерционных сил создает нагружающий момент МН1, совпадающий по направлению с моментом на входном валу 5, например, испытуемой коробки передач 7 автомобиля. И далее через зубчатые зацепления коробки передач к ее выходному валу. С выходным валом 8 с помощью муфт 2 и опор 3, соединен второй нагружатель, который при вращении под действием центробежных сил создает нагружающий момент МН2, направленный навстречу моменту МН1, в результате чего зубчатые зацепления соответствующей включенной рычагом 6 передачи будут нагружены моментом МН2, который может зависеть и устанавливаться величиной грузов и длин плеч рычагов нагружателя. Максимальное знание момента MН1 фиксируется конструкцией нагружателя и оно всегда больше МН2. Значение МН2 устанавливается нагружателем 4 на выходном валу с возможностью его регулирования, что также предусмотрено конструкцией нагружателя.
Такая схема реализации способа нагружения на испытательных и обкаточных стендах с замкнутым контуром позволяет создавать нагрузку, пропорциональную частоте вращения, с учетом конструктивных параметров нагружателей.
Формула изобретения
Способ нагружения зубчатых передач, или карданных валов, или муфт на испытательных стендах, отличающийся тем, что на стенде устанавливают один испытуемый редуктор с зубчатыми передачами, или карданный вал, или муфту и два нагружателя, каждый дифференциально-инерционного действия, первый нагружатель устанавливают на входном валу испытуемого редуктора с зубчатыми передачами, или карданного вала, или муфты, а второй нагружатель устанавливают на выходном валу испытуемого редуктора с зубчатыми передачами, или карданного вала, или муфты, при этом первым нагружателем создают крутящий момент, совпадающий с направлением крутящего момента испытуемого редуктора с зубчатыми передачами, или карданного вала, или муфты, а вторым нагружателем создают крутящий момент, меньший и противоположный моменту первого нагружателя.
РИСУНКИРисунок 1
