Стенд для усталостных испытаний

 

Изобретение относится к устройствам для испытания на выносливость шатунов двигателей и позволяет повысить точность за счет обеспечения симметричного качания шатуна. На станине 1 размещены эксцентриковый механизм, выполненный в виде вала 2 с эксцентрично закрепленным на нем шипом 3, предназначенным для крепления кривошипной головки испытуемого шатуна 5 и втулки 6 с эксцентричным отверстием, привод эксцентрикового механизма в виде червяка 9 и червячного колеса 8, коромысло 11 со вторым шипом 12, предназначенным для крепления поршневой головки испытуемого шатуна 5, привод качания коромысла, выполненный в виде кривошипа и тяги 17, шарнирно связанной одним концом с кривошипом, а другим - с коромыслом 11. Коромысло снабжено противовесом 13 с регулируемым положением его центра масс. Расстояние между осями вращения кривошипа и коромысла 11 выбирают из соотношения между конструктивными размерами элементов стенда, обеспечивающего симметричное качание шатуна 5. При вращении кривошипа тяга 17 сообщает коромыслу 11 и испытуемому шатуну 5 возвратно-вращательное движение на заданный угол, вызывая в шатуне 5 циклические изгибные напряжения от сил инерции, циклические напряжения растяжения-сжатия в шатуне задаются эксцентриковым механизмом при повороте и фиксации в заданном положении вала 2. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ..:ф:-= РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 01 N 3/32

СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Т СССР

ГОСУД Р

ПО ИЗ Б

ПРИГ Н

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ (оиг, я

ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1816/25-28

6.87

11,90. Бюл. N. 43 шиневский сельскохозяйственный им. М.В.Фрунзе .Мор, Ф.Х.Бурункулов и А.И.Муравь(21) 42 (22) 15 0 (46) 23 (71) К инсти (72) Ф. ев (53) 62 (56) Ав

N . 158 (54) СТ

НИЙ (57) И для и двиГат за сче.178.322.3 (088.8) орсков свидетельство СССР

221, кл. G 01 N 3/34, 1986. нд для устАлостных испытАбретение относится к устройствам пытания на выносливость шатунов лей и позволяет повысить точность обеспечения симметричного качания шатуна. На станине 1 размещены эксцентриковый механизм, выполненный в виде вала 2 с эксцентрично закрепленным на нем шипом 3, предназначенным для крепления кривошипной головки испытуемого шатуна 5 и втулки 6 с эксцентричным отверстием, привод эксцентрикового механизма в виде червяка 9 и червячного колеса

8, коромысло 11 с вторым шипом 12, предназначенным для крепления поршневой головки испытуемого шатуна 5, привод качания коромысла, выполненный в виде кривошипа и тяги 17, шарнирно связанной одним концом с кривошипом, а другим — с коромыслом 11. Коромысло снабжено противовесом 13 с регулируемым положением

1608474 его центра масс. Расстояние между осями вращения кривошипа и коромысла 11 выбирают из соотношения между конструктивными размерами элементов стенда, обеспечйвающего симметричное качание шатуна 5, При вращении кривошипа тяга 17 сообщает коромыслу 11 и испытуемому шаИзобретение относится к устройствам для испытания на выносливость шатунов двигателей.

Цель изобретения — повышение точности за счет обеспечения симметричного ка. чания шатуна.

На фиг. 1 изображен стенд. общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— кинематическая схема стенда.

Стенд для усталостных испытаний шатунов состоит из станины 1, на которой размещен эксцентриковый механизм, выполненный в виде вала 2 с эксцентрично размещенным на нем шипом 3, предназначенным для крепления на игольчатом подшипнике 4 кривошипной головки испытуемого стенда 5, и охватывающей вал

2 втулки 6. Отверстие во втулке 6 под вал 2 выполнено с эксцентриситетом относительно оси симметрии ее наружной цилиндрической поверхности, равным эксцентриситету шипа 3 относительно оси вала 2. Втулка 6 жестко закреплена на станине 1 с помощью кронштейна 7. Привод эксцентрикового механизма может быть выполнен, например, в виде червячного колеса 8 с червяком 9. На наружной поверхйости втулки 6 на подшипниках 10 установлено коромысло 11 с вторым шипом 12, предназначенным для крепления поршневой головки испытуемого шатуна 5. Коромысло снабжено противовесом 13, который выполнен с регулируемым положением центра масс, например, с помощью по крайней мере двух болтов 14, размещенных в резьбовых отверстиях с возможностью радиального перемещения по резьбе и зафиксированных контргайками.

Привод качания коромысла 11 выполнен в виде кривошипа 15, установленного на валу двигателя 16, и тяги 17, связанной шарнирно одним концом с кривошипом 15, а другим — с коромыслом 11. Расстояние 1 = 001 между осями вращения кривошипа 15 и коромысла 11 выби ают из соотношения о = г 12 + Л вЂ” 1 ..,,(") где r = ОА — радиус кривошипа;

А=-, 5

45 туну 5 возвратно-вращательное движение на заданный угол, вызывая в шатуне 5 циклические изгибные напряжения от сил инерции, циклические напряжения растяжения — сжатия в шатуне задаются эксцентриковым механизмом при повороте и фиксации в заданном положении вала 2. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

1 = 01 — расстояние от оси О1 качания коромысла 11 до оси В установки на нем тяги 17;

4=! Ав /г;! Ав= AB — длина тяги 17.

Величина А определяется также зависимостью

Л = 1/sin(a /2), (2) где a — угол качания кормысла 11, равный реальному углу качания испытуемого шатуна 5.

Стенд работает следующим образом.

С помощью червячного колеса 8 и червяка 9 вал 2 поворачивают во втулке 6, пока ось шипа 3 не совпадет с осью симметрии наружной цилиндрической поверхности втулки 6, т.е. до нулевого суммарного эксцентриситета шипа 3 и втулки 6 (такое положение вала 2 показано на фиг. 1 и 2). Затем устанавливают испытуемый шатун 5 и проводят статическую балансировку, вывинчивая или ввинчивая болты 14 противовеса 13, Включают двигатель 16 и сообщают кривошипу 15 необходимую для испытаний частоту вращения. Коромысло 11 с испытуемым шатуном 5 приводится тягой 17 и кривошипом 15 в возвратно-вращательное движение.

Соотношение (1) между конструктивными размерами элементов стенда позволяет обеспечить симметричное качание шатуна в обе стороны относительно нормали OIN к прямой ВВ, соединяющей крайние положения В и В коромысла 11. При этом точки

А и А крайних положений кривошина 15, соответствующие положениям В и В коромысла 11 ° находятся на одной прямой с точками В, В и О. При симметричном качании шатуна законы его движения в каждую сторону одинаковы, за счет этого повышается точность испытаний, Проводят динамическую балансировку коромысла 11 с испытуемым шатуном 5, для этого ввинчивают на некоторую величину один из болтов 14 противовеса 13 и на столько же вывинчивают второй болт 14, после чего их фиксируют контргайками. Вращением червяка 9, который поворачивает червячное колесо 8, вал 2 с шипом 3, задают требуемый суммарный

1608474 сод экс вид кре мог же экс отв экс

Пр цик пря щи ци сж тен же аде так исп экс ло экс ров ентриситет между шипом 3 и втулкой 6. этом в испытуемом шатуне 5 наряду с ическими поперечными изгибными наениями от сил инерции, соответствуюи эксплуатационйым, возникают лические напряжения растяжения— тия, которые могут контролироваться орезисторами, наклеиваемыми на стерь и головки испытуемого шатуна и также ватны эксплуатационным. Происходит е износ и фреттинг-коррозия головок

ытуемого шатуна 5, соответствующие луатационным по характеру и местопоению. Нагрузка на шатун 5 с помощью ентрикового механизма может регулиться в процессе испытаний.

Формула изобретения

1. Стенд для усталостных испытаний, ржащий станину, размещенные на ней ентриковый механизм, выполненный в вала с шипом, предназначенным для ления кривошипной головки испытуешатуна, и охватывающей вал втулки, ко закрепленной на станине, привод ентрикового механизма. коромысло, в рстии которого размещена втулка, с приводом его качания, второй шип, размещенный на коромысле и предназначенный для крепления поршневой головки испытуемого шатуна, и противовес, закрепленный

5 накоромысле,отличающийся тем,что, с целью повышения точности путем обеспечения симметричного качания шатуна, привод качания коромысла выполнен в виде кривошипа и тяги, связанной шарнирно од10 ним концом с кривошипом, а другим — с коромыслом, а расстояние Io между осями вращения кривошипа и коромысла выбрано из соотношения

15 Io=r Х +Я 1 где г — радиус кривошипа;

А=-, ! — расстояние от оси качания коромысла

20 до оси устайовки на нем тяги;

Л)= I Ав /г; дв — длина тяги.

2. Стенд по и. 1, отличающийся тем, что противовес выполнен с регулируе, 25 мым положением центра масс. (1608474

Составитель Г.Савин

Техред M.Moðlåíòâë

Редактор Е.Папп

Корректор С.Шекмар

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

Заказ 3608 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5