Стенд для испытания подшипников

 

Использование: диагностирование подшипников скольжения. Сущность изобретения: стенд для испытания подшипников содержит станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого подшипника , привод с кулачковым приводным валом, с последовательно установленными кулачками и устройство для создания динамической нагрузки. Устройство гидравлически связано с исполнительным органом и содержит плунжерные узлы Каждый плунжерный узел содержит корпус, втулки с каналами , плунжеры, регулятор и дозатор Плунжерные узлы радиально расположены в плоскости вращения каждого кулачка . Число плунжерных узлов для каждого кулачка определяют из соотношения п 360/(у + а ) I, гдеу - длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом, а-угол поворота приводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда, I - число кулачков. Стенд позволяет ускорить испытания путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения 3 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4866436/27 (22) 17,09.90 (46) 15.12,92. бюл. ¹ò 46 (71) Институт проблем машиностроения АН

УССР и Научно-исследовательский конструкторско-технологический инстйтут тракторных и комбайновых двигателей (72) B.À.Ëoãâèí, А.П.Кудряш, б,K.Áàëþê и

А.Н.Гоц (56) Авторское свидетельство СССР

N 1190228, кл. G 01 М 13/04, 1984. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОДШИПНИКОВ (57) Использование: диагностирование подшипников скольжения. Сущность изобретения: стенд для испытания подшипников содержит станину, рабочий вал с устрбйстsoM для крепления испытываемого подшйп-" ника, привод с кулачковым приводным валом, с последовательно установленными кулачками и устройство для создания динамической нагрузки. Устройство гидравличеИзобретение относится к машиностроению, может быть использовано при проведении испытаний подшипников скольжения, а также других пар трения и является усовершенствованием устройства по авт.св. ¹ 1190228.

По основному авт,св, ¹ 1190228 известен стенд для испытания подшипников; содержащий рабочий вал с приспособлением для крепления испытуемого подшипника, привод с кулачковым приводным валбм и нагружающее устройство в виде плунжерного узла, обеспечивающего возможность соединения надплунжерной полости с йсполнительным органом и (через заданный промежуток времени) атмосферой.

„.,5LJ„„1781583 А1 (5ц5 G 01 М 13/04 ски связано с исполнительным органом и содержит плунжерные узлы. Каждый плунжерный узел содержит корпус, втулки с каналами, йлунжеры; регулятор и дозатор, Плунжерные узлы радиально расположены в плоСкости вращения каждого кулачка. Число плунжерных узлов для каждого кулачка определяют иэ соотношения и ф360/(p+Q )1, гдеф длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом, а — угол поворота йриводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередйой герметизации гидросистемы стенда, — число кулачков.

Стенд позволяет ускорить испытания путем увеличения в едйййцу времени числа циклов нагружения. 3 ил.

Недостатком известного стенда является его ограниченность в обеспечении ускорения, наприме р, устал-остных или износных исследований материалов тру щихся пар, Причина указанного недостатка заключается в невозможнбсти сокращения длительности испытаний путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения, так как с помощью существующего стенда сказанное достигается только за счет увеличения частоты вращения приводного вала плунжера, что имеет известные ограничения, вызванные инерционностью подвижных деталей и узлов этого стенда, Целью предлагаемого изобретения является ускорение испытаний подшипников

1781583

10

m 360/(у+а ) I где ф — длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом; а — угол поворота приводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда; ! — число кулачков.

Такое выполнение стенда позволяет сократить время проведения трибологических или прочностных исследований материалов трущихся пар путем увеличения с помощью и=

= m i — плунжерных узлов и гидроколлектора числа циклов нагружения за один оборот рабочего вала, не повышая при этом частоту вращения вала привода, а значит,инерционность нагружающего устройства, которая является одним из основных препятствий в обеспечении ускорения испытаний. Причем коэффициент ускорения испытаний, обеспечиваемый предлагаемым устройством, равен кратности k 360/у+а

На фиг. 1 изображена схема стенда для испытания йодшипников; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — аксонометрические проекции — схемы выполнения нагружающего устройства стенда.

Стенд содержит (фиг, 1) рабочий вал 1 с неподвижно закрепленным на нем испытуемым роликом 2, шарнирно закрепленную по концам трубчатую балку 3, в средней части которой над роликом 2 установлена разъемная втулка 4 для размещения в ней испытуемого вкладыша 5; электродвигатель

:6, кинематйчески, например, ременной передачей 7 связанный с рабочим 1 и кулачковым приводным валом 8 нагружающег

40

50 о упругой балки 3. Затем отсечное отверстие

26 снова заходит эа дозатор 27, тем самым и других пар трения путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения, Поставленная цель достигается тем, что в известном стенде для испытания подшипников по авт.св. N 1190228 приводной вал снабжен дополнительными последовательно установленными кулачками, с радиально расположенными в плоскости вращения каждого кулачка плунжерными узлами, гидроколлектором, соединенным трубопроводами .с nnóнжерныФи узлами, и исполнительным органом, причем регуляторы плунжерных узлов кинематически связаны с основным регулятором, а число плунжерных узлов для каждого кулачка определяют из соотношения устройства, которое состоит из радиально расположенных в плоскости вращения каждого кулачка приводного вала 8 плунжерных узлов 9 (фиг. 1 и 2); гидроколлектор 10, соединенный трубопроводами 11 с плунжерными узлами 9, и исполнительный орган 12 (шток во втулке), связанный каналом с гидроколлектором 10, Каждый из плунжерных узлов 9 содержит втулку 13, плун>кер 14, контактирующий при помощи ролика 15 и пружины 16 с кулачком 17. Втулка 13 имеет центральный рабочий канал 18 для плунжера 14, всасывающее отверстие 19 и полость 20, гидравлически связанные трубопроводами 21 с емкостью 22 для рабочей жидкости и атмосферой, а также канал 23, гидравлически связанный трубопроводом 11 с гидроколлектором 10, Плунжер 14 имеет продольный канал 24, обеспечивающий возможность соединения через радиальный канал 25 с каналом 23, или через радиальный канал 26 с полостью 20, а также дозатор 27, установленный на. нем с возможностью перемещения при помощи регулятора 28. Регуляторы 28 всех плун>керных узлов 9 объединены зубчатыми передачами 29 в один основной (общий) регулятор 30, Стенд работает следующим образом.

Включают электродвигатель 6, вращение от него передают через ременную передачу приводному валу 8 и жестко связанному с ним валу 1. При набегании кулачка 17 на ролик 15 толкатель (не пока35 зан) сообщает плунжеру 14 движение вверх.

При ходе плунжера 14 вниз под действием пружины 16 (ход всасывания) рабочая жидкость 22 по трубопроводу 21 поступает в надплунжерную полость, При ходе плунжера 14 ввех (ход нагнетания) рабочая жидкость частично вытесняется обратно в емкость 22 до момента перекрытия всасывающего отверстия 19 торцом плунжера 14, В этот момент аккумулируется давление, а затем радиальный канал 25 плунжера 14 совпадает с каналом 23 втулки 13 (начало нагружения), Давление, предварительно созданное в надплунжерной полости, по каналу 24 плун>кера 14, через каналы 25 и 23 передается рабочей жидкостью по трубопроводу 11 через гидроколлектор 10 штоку

12. Под действием штока 12 нагрузка передается через упругую балку 3 на узел трения. Нагружение продолжается до момента выхода отсечных отверстий 26 плунжера 14 из доэатора 27. После этого происходит разгрузка трубопровода 11 и возвращение штока 12 в исходное положение под действием

1781583 обеспечивая герметизацию гидросистемы стенда; в работу вступает следующая плунжерная пара и вышеизложенный процесс нагружения повторяется. Таким образом за один оборот приводного вала 8 (фиг. 1) осуществляется шесть подобных нагружений (m=3, i=2).

Амплитуду создаваемой нагрузки можно изменять осевым перемещением дозаторов 27 по плунжерам 14 основным регулятором 30, Наибольшая нагрузка обеспечивается при крайнем верхнем положении дозаторов 27 и может достигать значительной величины, зависящей от прочности конструкции нагружающего устройства, Если каждый из описанных выше плунжерных узлов 9 рассчитан на нагружение, длительность которого по углу р поворота рабочего (или приводного) вала равна, например, ЗОО, что соответствует продолжительности между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом 12 и атмосферой (фиг, 4 описайия авт.св, М 1190228), а герметизация гидросистемы стенда обеспечивается через а= 10О, то общее число плунжерных узлов 9 может быть равно n = m I = 360/p + а = 9. При этом кулачки 17, последовательно установленные на приводном валу 8, смещены друг относительно друга на одинаковые углы = 360/и, например, как показано на фиг.

3a(m=3, 1=3)илифиг .Зб(в=-1,1=4рядйое расположение плунжерных узлов). Дальнейшее увеличение числа плунжерных уз-. лов нежелательно, поскольку из-за наличия зазоров и перетечек рабочей жидкостй в плунжерной паре ухудшается герметизация гидросистемы стенда и создание необходимой амплитуды нагружения.

Таким образом, преимуществом предлагаемого стенда является возможнбсть сокращения до 9 раз времени исследований трущейся пары, например, на усталостную прочность или износостойкость без нарушения достоверности получаемых результатов за счет увеличения частоты приложения внешней динамической нагрузки за один оборот рабочего вала, не повышая частоту вращения приводного вала нагружающего устройства.

Формула изобретения

Стенд для испытания подшипников, содержащий станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого подшипника, привод с кулэчковым приводным валом и устройство для создания дина10 мической нагрузки, гидравлически связанное с исполнительным органом и содержащее плунжерный узел с регулятором, дозатором, установленным на плунжере и выполненным в виде втулки, кинематически связанной с регулятором и имеющей воз15 можность перемещения вдоль оси плунжерэ, и роликом, контактирующим с кулачком приводного вала плунжера, -кинематически соединенного с-рабочим валом, причем налов, обеспечивающих возможность соединения надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения

25 испытаний путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения, приводной вал снабжен дополнительными последовательно установленными кулачками, с радиально расположенными в плоскости

30 вращения каждого кулачка плунжерными узлами, гидроколлектором, соединенным трубопроводами с плунжерными узлами и исполнительным органом, причем регуляторы плунжерных узлов кинематически связаны с основным "регулятором, а число плунжерных узлов для каждого кулачка определя ют из соотношения n 360/(ip + а) 1, где p — длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжитель40 ность между соединениями надплунжерной полости с исйолнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом; и — угол поворота приводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной гермети45 зации гидросистемы стенда; 1 — число кулачков.

20 плунжерный узел выполнен с системой ка1781583 i 781583

A-A

« °

Составитель В, Логвин

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Заказ 4270 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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