Устройство для имитации жесткости кинематических цепей

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для имитации жесткости трансмиссий транспортных средств. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования жесткости. При вращении звена 2 происходит поворот звена 6 и деформация упругого элемента 8, снабженного узлом 10 регулирования. Жесткость упругого элемента 8 преобразуется через квадрат передаточного числа дифференциального механизма 3 от звена 2 к звену 6. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

союз советсних социАлистичесних

РЕаЪБЛИН (Ю4 6 01 М 1I3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и ожРытиям пРи Гннт сссР (21) 4184569/30-11 (22) 19.01.87 (46) 15.04.89. Бюл, У 14 (71) Челябинский филиал Государственного союзного научно-исследовательского тракторного института (72) А.Т Мягков и В.Н.Комлев (53) 629,113 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н - 516931, кл. С 01 М 13/02, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ ЖЕСТКОСТИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ,(57) Изобретение относится к испыта„„ЯО„„1472785 А1 тельной технике и может быть использовано для имитации жесткости трансьжссий .транспортных средств, Цель изобретения — расширение диапазона регулирования жесткости. При враще нии звена 2 происходит поворот звена 6 и деформация упругого элемента

8, снабженного узлом !О регулирования, Жесткость упругого элемента 8 преобразуется через квадрат передаточного числа дифференциального механизма З.от звена 2 к звену б, 1 э,п. ф-лы, 4 ил.

2785 2

10 IS

1 147

Изобретение относится к испытательной технике, и может быть использовано для имитации жесткости различных кинематических цепей, в частности трансмиссии транспортных средств.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования жесткости, На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для имитации жесткости кинематических цепей; на фиг. 2 — то же, вариант выполнения; на фиг. 3 — кинематическая схема устройства по варианту на фиг. 2; на фиг ° 4 — вид А на фиг. 3.

Устройство (фиг.1) состоит из ведущей полумуфты 1, соединенной с первым звеном 2 дифференциального механизма 3, второе звено 4 которого соединено с ведомой полумуфтой

5. Третье звено 6 дифференциального механизма через полумуфту 7 и упругий элемент 8 соединено с рамой 9.

Упругий элемент 8 снабжен узлом 10 регулирования жесткости.

Устройство (фиг.2) состоит из двух последовательно соединенных между собой через дополнительный упругий элемент 11 дифференциальных ме-. ханизмов 3. Третьи звенья 6 дифференциальных механизмов 3 через полумуфту 7 и упругие элементы 8 соединены с рамой 9. Упругие элементы

8 снабжены узлами регулирования жесткости 10.

Устройство (фиг, 3,4) состоит из ведущей полумуфты 12, соединенной с валом 13, на котором закреплена солнечная шестерня 14, находящаяся в зацеплении с сателлитами 15. Сателлиты 15 установлены на водиле 16 и находятся в зацеплении с эпициклом

17, установленным с возможностью поворота относительно корпуса 18 дифференциального механизма 19. Водило

16 соедиено-валом 20 через. дополни- тельный упругий элемент 21, выполненный, например, в виде пружины или торсиона, с валом 22 дифференциального механизма 23. Вал 22 соединен с водилом 24, на котором установлены сателлиты 25 и находятся в зацеплении как с солнечной шестерней 26, так и с эпициклом 27, установленным относительно корпуса 28 с возможностью поворота. Солнечная. шестерня

26 закреплена на валу 29,. соединенном с ведомым фланцем 30. Эпицикл .17 дифференциального механизма 19 соединен с рейками 31, которые установлены в опорах 32 корпуса 18. На рейках 31 установлены регулируемые упругие элементы 33, выполненные, например в виде пакетов тарельчатых пружин, которые гайками 34 поджаты к корпусу 18, Связь эпицикла 27 дифференциального механизма 23 с корпусом 28 выполнена аналогичным образом. Регулируемые упругие элементы 33 дифференциальных механизмов 19 и 23 могут быть выполнены, например, в виде двусторонних гидроцилиндров, гильзы которых закреплены на корпусах 18 и 28, а штоки посредством шарниров связаны с рейками ÇI. Штоковые и бесшовные полости гидроцилиндров с помощью линий связи и . гидрораспределителя связаны с гидропневмоаккумулятором (не показаны), Устройство, выполненное по схеме на фиг.1, работает следующим образом.

При помощи ведущей 1 н ведомой

5 полумуфт устройство присоединяют к соответствующим валам испытатель ного стенда, С помощью узла 10 регулирования устанавливается необходимая жесткость упругого элемента 8, При вращении ведущей полумуфты 1. и при наличии тормозного момента на ведомой полумуфте 5 происходит поворот полумуфты 7 и связанного с ней упругого элемента 8, Происходит деформация упругого элемента, которая позволяет полумуфте 7 поворачиваться на необходимую величину, . которая определяется жесткостью упругого элемента. Жесткость приведенная к ведущей полумуфте 1, определится как жесткость упругого элемента, поделенная на квадрат передаточного числа от звена 2 к звену

6. В процессе испытаний производится регулирование жесткости упругого элемента 8 с помощью узла 10 регулирования. Так как упругий элемент

8 закреплен неподвижно на раме 9 и вынесен из кинематической цепи стенда это позволяет применять упругие

1 элементы и узлы их регулирования различной конструкции, а также позволяет имитировать жесткости различных кинематических цепей, например тракторных трансмиссий, Такое выполнение предлагаемого устройства позволяет существенно расширить диапазон регулирования. жесткости, 1472785

Устройство, выполненное по схеме на фиг. 2, работает следующим образ ом, При помощи ведущей 1 и ведомой 5 полумуфт устройство присоединяют к соответствующим валам испытательного стенда.

С помощью узлов 10 регулирования устанавливается необходимая жесткость 10 упругих элементов 8. Устанавливается дополнительный. упругий элемент 11, выполненный, например, в виде пружины или. торсионного вала. При вращении ведущей полумуфты 1 и при наличии 1 тормозного момента на ведомой полумуфте 5 происходит поворот полумуфт 7 и связанных с ними упругих элементов 8. Происходит деформация упругих элементов 9, которая позволяет полумуфтам 7 поворачиваться на необходимые величины, определяемые жесткостями упругих элементов.

Дополнительный упругий элемент 11 закручивается на угол, определяемый приложенным крутящим моментом и конструктивными параметрами. Жесткость, приведенная. к. ведущей полумуфте при установке, например, упругих элементов 8 одинаковой жесткости, ЗО определится как сумма жесткостей упругого элемента 8, поделенная на удвоенный квадрат передаточного числа от звена 2 к звену 6 плюс жесткость упругого элемента 11, поделенная на квадрат передаточного числа от.звена 2 к звену 4.

В процессе испытаний производится регулирование жесткостей упругих элементов 8 с помощью узлов 10 регулирования. Имеется возможность изменять также жесткость дополнительного упругого элемента 11, например, установив этот элемент съемным.

Такое выполнение предлагаемого устройства позволяет, варьируя жестко- 45 стями упругих элементов 8 и 11, а также передаточными числами дифференциальных механизмов 3, расширить диапазон регулирования жесткости.

Устройство, выполненное по схеме 5р на фиг. 3 и 4, работает следующим образом.

При помощи ведущей 12 и ведомой

30 полумуфт устройство присоединяют к соответствующим валам испытательного стенда, Устанавливаются пакеты тарельчатьгх пружин 33, регулирование поджатия которых производится с помощью гаек 34. Устанавливается дополнительный упругий элемент 21, выполненный, например, в виде пружины или торсионного вала. При вращении ведущей полумуфть1 12 по часовой стрелке водило 16 вращается также по часовой стрелке. При этом эпицикл

17 дифференциального механизма 19 начинает поворачиваться в направлении против часовой стрелки, перемещая верхнюю рейку влево, а нижнюю рейку — вправо. При перемещении верхней рейки влево происходит сжатие правого верхнего пакета пружин, что позволяет эпициклу 17 поворачиваться на величину, пропорциональную деформации пакета пружин. Одновременно нижняя рейка перемещается вправо и происходит сжатие левого нижнего пакета пружин, Дополнительный упругий элемент 21 закручивается на угол, определяемый приложенным крутящим моментом и конструктивными параметрами, что позволяет водилу 16 также поворачиваться относительно водила 24. Одновременно водило 24 дифференциального механизма 23, вращаясь по часовой стрелке, поворачивает эпицикл

27 и перемещает верхнюю рейку влево, а нижнюю — вправо. При этом происходит сжатие соответствующих пакетов тарельчатых пружин, что позволяет эпициклу 27 поворачиваться на величину, пропорциональную .их деформации. При реверсе направление перемещения реек дифференциальных механизмов 19 и 23 изменяется на противоположное и происходит сжатие левых верхних и правых нижних пакетов пружин в дифференциальных механизмах 19 и 23.

Жесткость, приведенная к ведущей полумуфте 12, при установке, например, тарельчатых пружин одинаковой жесткости, определяется как сумма жесткостей тарельчатых.пружин, поделенная на удвоенный квадрат передаточного числа от вала 13 к эпициклу 17 плюс жесткость упругого элемента 21, поделенная на квадрат передаточного числа от вала 13 к валу

20. Установка разного количества тарельчатых пружин 33 в пакетах позволяет изменять жесткость упругих элементов. Кроме того, имеется возможность изменять жесткости пружин при работе устройства, так как пружиiHbI 33 установлены неподвижно относительно корпусов 18 и 28 и соединены

1472785

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е. с я тем, что, с целью дополнительного уменьшения жесткости, оно

35 снабжено по крайней мере одним до". полнительным дифференциальным механизмом, последовательно соединенным через дополнительный упругий элемент с первым дифференциальным механизмом, с ними. Такая установка позволяет использовать различные упругие элементы и узлы их регулирования, Так, например, при использовании в качестве упругих элементов гидроцилиндров, соединенных линиями связи через гидрораспределитель с гидропневмоаккумулятором, устройство работает следующим образом. При перемещении реек 31 перемещаются связанные с ними поршни гидроцилиндров, вытесняя из соответствующих лопастей жидкость через распределитель и линии связи в гидропневмоаккумулятор, поршень которого перемещается и. сжимает воздух в газовой полости, В процессе работы устройства давление зарядки газовой полости может измениться по заданной программе. Таким обра20 зом, может быть осуществлено дистанционное регулирование жесткости. При реверсе жидкость вытесняется из смежных полостей гидроцилиндров, устройство работает аналогично. При запирании полостей гидроцилиндров при помощи гидрораспределителя устройство для имитации жесткости отключается. Такое выполнение конструкции предлагаемого устройства по

30 сравнению с прототипом позволяет расширить. диапазон регулирования жесткости, что дает возможность ими,тировать жесткости различных кине-! матических цепей, например тракторных трансмиссий.

Кроме. того, устройство позволяет имитировать..различные по величине жесткости на прямом ходу и при реверсе, может отключаться от демонтажа из кинематической цепи стенда. Уст-.. ройство позволяет также производить регулирование жесткости дистанционно без остановки стенда, Все это позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности стенда, а также дает возможность проводить точную и ускоренную оценку функциональной пригодности и ресурса тракторных. трансмиссий при.имитации таких реальных факторов нагружения, как влияние упругих характеристик валов и демпфирования.

Формула из о бр етения

1. Устройство для имитации жесткости кинематических цепей, содержащее установленные на неподвижной раме в опорах ведущую и ведомую поI лумуфты, связанные между собой упругим элементом с узлом регулирования жесткости последнего, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования жесткости, оно снабжено по крайней мере одним дифференциальным механизмом, первое звено которого связано. с ве (ущей полумуфтой, второе — с ведомой, . а третье. связано с упругим элементом, одним концом закрепленным с рамой, 1472785

Составитель С,Белоусько

Техред А. Кравчук Корректор С° - Шекмар

Редактор T.Лазоренко

Заказ 1701/42 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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