Устройство для демонстрации свойств резьбового соединения

 

Изобретение относится к демонстрационным моделям, применяемым как средства обучения. По сравнению с известными оно позволяет повысить наглядность демонстрации самоторможения и влияния угла подъема винтовой линии на характеристики винтовой пары. Достигается это выполнением винтовой пары в виде двух винтовых пружин 1 и 2, одна из которых имитирует винт, а вторая - гайку. Пружины снабжены устройствами регулирования деформации растяжения - сжатия для изменения угла подъема винтовых линий. У пружины 1 это устройство состоит из стержня 3 и гайки, у пружины 2 - из двух параллельных шайб 22 и 23 и винтов 30 и 31. Смонтировано устройство на раме посредством радиально-упорных подшипников 14 и 15. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 987 А1 (51) 5 С 09 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621884/31-12 (22) 19.12.88 (46) 15. 11.90. Бюл. Р 42 (71) Белорусский политехйический институт (72) П.В.Зеленый, Л.С.Набека и В.В.Гетман (53) 371.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II - 1288743, кл.G 09 В 23/08, 1985 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

СВОЙСТВ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к демонстрационным моделям, применяемым как, средства обучения. По сравнению с известными оно позволяет повысить

Изобретение относится к моделям, применяемым в демонстрационных целях для облегчения усвоения студентами учебного материала.

Целью изобретения является повышение наглядности демонстрации самоторможения в винтовой паре, а также влияния угла подъема винтовой линии на ряд характеристик винтовой пары: шаг, ход, скорость перемещения, частоту вращения °

На фиг. 1 изображено устройство, разрез, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 и 5 — вставные элементы для изменения контактирующих материалов винтовой пары; на"фиг.б-! наглядность демонстрации самоторможения и влияния угла подъема винтовой линии на характеристики винтовой пары, Достигается это выполнением винтовой пары в виде двух винтовых пружин 1 и 2, одна из которых имитирует винт, а вторая — гайку. Пружины снабжены устройствами регулирования деформации растяжения — сжатия для изменения угла подъема винтовых линий. У пружины -1 это устройство состоит из стержня 3 и гайки, у пружины 2 — из двух параллельных шайб 22 и 23 и винтов 30 и 31. Смонтировано устройство на раме посредством радиально-упорных подшипников 14 и 15.

2 з.п. ф-лы,7 ил. винтовая пара с вставными элементами; на фиг.7 — разрез В-В на фиг.б.

Устройство для демонстрации свойств резьбового соединения содержит винтовую цилиндрическую пружину 1, навитую, в частности, из прутка прямоугольного сечения или квадратного, и витую цилиндрическую пружину 2, устроенную аналогично пер-вой, Пружины имеют одни и те же исходные параметры (шаг, диаметр и размер прутка), контактируют одна с другой поверхностями, расположенными между витками (фиг;1), при этом имитируется сопряжение винтовой пары.

Пружина 1 является моделью винта и посажена на цилиндрический стержень 3

1606987

55 соосно. Она является пружиной сжатия, а угол подъема ее витков превышает угол трения материала, из которого изготовлены пружины в зоне их контактирования. Нижним концом пружина 1 опирается на упорное кольцо 4„ посаженное на стержень 3, а верхним на гайку 5, навинченную на стержень с другой стороны. Для уменьшения сопротивления вращению гайки пружи на опирается на нее через упорный шарикоподшипник 6. Бобышки 7 по периметру гайки обеспечивают удобный захват ее руками при вращении. Стержень удерживается в вертикальном положении рамой, состоящей из верхнего 8 и нижнего 9 оснований, скрепленных вертикальными стойками 10 и

11. Нижнее основание опирается на горизонтальную поверхность посред1 ,ством ножек 12 и 13, разнесенных вокруг вертикальной оси стержня. Радиально-упорные подшипники 14 и 15, посредством которых и стаканов 16 и 17 стержень установлен в основаниях рамы, обеспечивают последнему возможность свободного вращения. Упорное кольцо 18 позволяет разгрузить радиально-упорные подшипники от осевой нагрузки со стороны пружины 1 и тем самым уменьшить сопротивление свободного вращения винта. Верхний конец стержня содержит квадратный хвостовик 19 для съемной рукоятки (не показана) дпя принудительного вращения стержня или его удержания при вращении гайки 5.

Пружина 2 является моделью гайки и прикреплена посредством своих отогнутых концов 20 и 21 к двум параллельным шайбам 22 и 23. Для этого в шайбах и притянутых к ним винтами

24 и 25 накладках 26 и 27 профрезированы пазы.. Расстояние межпу шайбами, а следовательно, и угол подъема витков подъема пружины 2 регулируются винтами 28 и 29, Направление резьбы на концах винтов различное, чем и обеспечивается сближение или удаление шайб при вращении винтов.

Для захвата винтов ключом . в средней части 30 и 31 они имеют квадратное сечение.

С целью замены материала трущихся пар в зоне контактирования пру/ жин 1 и 2, имитирующих винтовую па.— ру, могут применяться вставные элементы 32 в виде полукольцевых тон5

40 ких пластин соответствующего виткам пружин размера. Фиксирование вставных элементов на поверхностях пружин обеспечивает их отогнутые концы 33, расположенчые в отверстиях 34, выполненных под них в пружинах 1 и 2.

Выполненные на шайбах плечи 35 и 36 обеспечивают удержание пружины

2 от проворачивания, допуская только ее линейное перемещение вдоль оси стержня 3, скользя по стойкам 10 и

11 рамы.

На стойках могут быть нанесены деления в миллиметрах для определения хода пружины 2, имитирующей гайку, в зависимости от угла поворота стержня 3 и угла подъема витков пружин, Устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство на горизонтальную поверхность и вращением стержня 3 совместно с пружиной

1, имитирующей винт, демонстрируют перемещение пружины 2, имитирующей гайку. По делениям на стойках определяют ход гайки в зависимости от количества оборотов винта.

Затем посредством гайки 5 сжимают пружину 1, уменьшая тем самым угол подъема резьбы имитируемого винта.

Вращением винтов 28 и 29 добиваются соответствующего уменьшения угла подъема резьбы имитируемой пружиной 2 : гайки. Повторяя демонстрацию перемещения гайки вращением винта, показывают, что при прежнем количестве оборотов винта ход гайки уменьшается.

Модель позволяет также продемонстрировать возникновение эффекта самоторможения винтовой пары при уменьшении угла подъема винтовой линии до определенного значения. Для этого вначале (до уменьшения угла подъема винтовой линии) перемещением модели гайки вдоль стоек 10 и 11 показывают, что модель винта совершает вращения, соответствующие по количеству оборотов ходу гайки. Затем, постепенно уменьшая угол подъема винтовых линий обеих пружин 1 и 2, демонстрируют, как при определенном его значении (соответствующем углу трения материалов .:имитируемых винта и гайки, т.е. пружин 1 и 2) перемецением гайки невозможно заставить винт вращаться.

10

25

16069 что свидетельствует о возникновении эффекта самоторможения.

Влияние на угол подъема винтовой линии, при котором наступаеФ самоторможение контактирующих материалов, а также коэффициента их трения демонстрируют вставными элементами

32, материал которых отличается от

1 материала пружин. Эти элементы располагают в зоне контакта, заменяя тем самым одну пару трения другой.

Формула изобретения

1.Устройство для демонстрации свойств резьбового соединения, содержащее модель винта и взаимодействующую с ней модель гайки и средство для регулирования деформации растяжения-сжатия модели винта, имеющее связанную с последней регулировочную гайку, п т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации самоторможения и влия87 6 ния угла подъема винтовой линии йа характеристики винтовой пары, оно имеет средство для регулирования деформации растяжения-сжатия модели гайки, при этом модель винта и модель гайки выполнены в виде винтовых пружин.

2.Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю m; е е с я тем, что средство для регулирования деформации модели винта имеет цилиндрический стержень с упором на конце, пропущенный сквозь . осевое отверстие пружины, моделирующей винт, регулировочная гайка установлена на стержне, при этом один конец пружины связан с упором стержня, в второй — с регулировочной гайкой.

3;Устройство по п.1, . о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что средство для регулирования деформации модели гайки состоит из двух .шайб, прикрепленных к концам пружины, и регулировочных винтов, связывающих шайбы между собой.

Фиг. 7

1606987

1606907

Фиг. 7

Составитель P.Óæâèé

Редактор Л,Веселовская Техред М.Хода шч KoPPP«тор Т,Малец

Заказ 3551 Тираж 389 Подисное

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