Машина для испытания торсионных валов на усталость при кручении

 

гу и

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i i! 777552

Сова Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.12.78 (21) 2704718/25-28 с присоединением заявки № (51) М. Кл.з

С OIN 3/34

G 01M 13/00

Государственный комитет (23) П

СССР (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (53) УДК 620.178.322.4 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. И. Смирнов и А. С. Розенфельд

Мытищинский ордена Октябрьской Революции и ордена Отечественной войны 1 степени машиностроительный завод (54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОРСИОННЫХ ВАЛОВ

НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к машинам для испытания торсионных валов, и может найти применение при испытании торсионных валов на усталость при кручении с асимметричным циклом циклической нагрузки.

Известна машина для испытания торсионных валов на усталость при кручении, содержащая привод статического нагружения двух испытуемых торсионных валов, кривошипы, опирающиеся на качающееся коромысло и установленные цапфами в кронштейны, инерционный вибратор, соединенный гибким валом с приводом циклического нагружения и связанный с коромыслом (1).

Машина работает в режиме, близком к резонансному, и не обеспечивает стабильности нагружения валов. При переходе на другой режим испытаний необходимо изменять величину инерционной массы, что усложняет процесс настройки, Наличие больших инерционных масс и их неуравновешенность требует значительных затрат мощности привода и сооружения массивного фундамента.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является машина для испытания торсионных валов на усталость при кручении, содержащая активные и пассивные захваты для испытуемых валов, кривошипно-шатунный возбудитель циклической нагрузки, механизм закручивания двух испытуемых валов, включающий два кривошипа одинакового радиуса с параллельными осями вращения, жестко связанные с активными захватами, и шарнирно соединенное с кривошипами коромысло, 10 связанное с шатуном возбудителя, и опоры для установки захватов; один кривошип расположен под установочным углом сро и соединен с первым валом в ненагруженном состоянии, а другой кривошип сое15 динен со вторым валом, закрученным на заданный максимальный угол испытания трмакс (2)

Недостатком машины является то, что установка необходимого угла тра осущест20 вляется регулировкой длины коромысла при остановке машины, что исключает возможность изменения режимов нагружения в процессе испытаний без остановки стенда. Последнее снижает производительность

25 испытаний.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний.

Это достигается благодаря тому, что опоры выполнены передвижными в горизон30 тальном направлении в плоскости враще777552 где

L — длина коромысла 6;

R — радиус кривошипов 5; „„,„— минимальный угол закручивания вала 3; фщакс — максимальный угол закручивания вала 3. ния кривошипов и снабжены приводом для их перемещения, при этом расстояние по вертикали между опорами одноименных захватов равно радиусу кривошипа.

Кроме того, привод перемещения опор может быть выполнен в виде электродвигателя с установленным на его валу зубчатым колесом, зацепляющихся с ним двух шестерен-гаек и установленных в них ходовых винтов, каждый из которых соединен с опорами захватов одного вала.

На чертеже представлена кинематическая схема машины.

Машина содержит активные захваты 1 и пассивные захваты 2 для испытуемых валов 3, кривошипно-шатунный возбудитель

4 циклической нагрузки, механизм закручивания испытуемых валов 3, включающий кривошипы 5 одинакового радиуса с параллельными осями вращения, жестко связанные с активными захватами 1, и шарнирно соединенное с кривошипами 5 коромысло 6, связанное с шатуном 7 возбудителя 4.

Захваты 1 и 2 установлены на опорах 8 и 9, выполненных передвижными в горизонтальном направлении в плоскости вращения кривошипов 5. Расстояние по вертикали между опорами 8 пассивных захватов

2 равно радиусу R кривошипа 5.

Для перемещения в горизонтальном направлении опоры 8 и 9 снабжены приводом, выполненным в виде электродвигателя 10 с установленным на его валу зубчатым колесом 11, зацепляющихся с колесом

11 двух шестерен-гаек 12 и установленных в них ходовых винтов 13, каждый из которых соединен с опорами 8 и 9 захватов 2 и 1 одного вала 3.

Машина работает следующим образом.

Валы 3 устанавливают в захватах 1 и 2.

Определяют расстояние S между опорами

8 и 9 по программе испытаний, заданной углами закручивания валов 3 cp»mz — cp»ave и формуле

S = L* — R (sin р„,„+ sing» — 1)—

R (со$ 9мин + со$9»кс)

Затем с помощью привода перемещения опор 8 и 9 устанавливают требуемое расстояние S между ними и включают кривошипно-шатунный возбудитель 4, обеспечивающий необходимую амплитуду колебаний. В случае необходимости перехода на другой режим испытания уменьшают амплитуду колебаний коромысла 6 и посредством привода перемещения опор устанав1О ливают новую величину расстояния S1, не прерывая испытания.

Применение машины позволяет осуществлять изменение режимов испытаний, не останавливая процесса, что обеспечивает повышение производительности испытаний.

Формула изобретения

1. Машина для испытания торсионных

20 валов на усталость при кручении, содержащая активные и пассивные захваты для испытуемых валов, кривошипно-шатунный возбудитель циклической нагрузки, механизм закручивания двух испытуемых валов, включающий два кривошипа одинакового радиуса с параллельными осями вращения, жестко связанные с активными захватами, и шарнирно соединенное с кривошипами коромысло, связанное с шатуном возбудиЭО теля, и опоры для установки захватов, отли ча юща я ся тем, что, с целью повышения производительности испытаний, опоры выполнены передвижными в горизонтальном направлении в плоскости вращеÇ5 ния кривошипов и снабжены приводом для их перемещения, при этом расстояние по вертикали между опорами одноименных захватов равно радиусу кривошипа, 2. Машина по п. 1, отличающаяся

40 тем, что привод перемещения опор выполнен в виде электродвигателя с установленным на его валу зубчатым колесом, зацепляющихся с ним двух шестерен-гаек и установленных в них ходовых винтов, каж45 дый из которых соединен с опорами захватов одного вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 106343, кл. G OIN 3/26, 1951.

2. Авторское свидетельство СССР № 209012, кл. G 01 N 3/34, 1966 (прото55 тип) .

777552

Составитель А. Зайцев

Техред И, Пенчко

Редактор Г. Бельская

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2269/15 Изд. № 533 Тираж 1033 Подписное

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

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5