Машина трения для испытания сопряжений вал-втулка при случайных и произвольных колебаниях

 

Изобретение относится к исследованиям триботехнических характеристик конструкционных и смазочных материалов. Задачей является воспроизведение эксплуатационных случайных и произвольных колебаний в спектре реальных частот вращения. Машина трения для испытаний сопряжений вал-втулка при случайных и произвольных колебаниях содержит основание 1, привод, вполненный в виде электродвигателя 2 и редуктора 3, электромагнитную порошковую муфту 4, ведущая часть которой соединена с приводом, соединенным одним концом с ведомой частью муфты 4 валом 5, другой конец которого размещен в камере 9 с испытательной средой. На валу 5 последовательно установлены электромагнитный порошковый тормоз 15, неподвижная часть, которого закреплена на основании 1, первый подшипник 16 и установленное на конце вала 8, размещенного в камере 9, зубчатое колесо 6. Машина трения содержит также второй подшипник 17, установленный в стенке камеры, и размещенный в камере с испытательной средой дополнительный вал 8, установленный между наружным кольцом первого подшипника 16 и внутренним кольцом второго подшипника 17, а также жестко скрепленным с диском 14 подвижной части порошкового тормоза 15 цилиндром 12, зубчатым венцом 11 и закрепленными на дополнительном валу 8 двумя шестернями 10 и 7, входящими в зацепление с зубчатым венцом 11 и зубчатым колесом 6. 1 ил.

Изобретение относится к машинам для исследования триботехнических характеристик конструкционных и смазочных материалов при воспроизведении случайных и произвольных режимов нагружения.

Известна машина трения для испытания сопряжений типа вал-втулка, содержащая основание, размещенную на нем камеру с рабочей средой, размещенный в ней на опорах вал, привод вращения вала, два держателя образцов, закрепленные с возможностью самоустановки на звеньях рычагов, состоящих из трех шарнирно соединенных звеньев, одни концы которых установлены внутри камеры на опорах, а другие концы соединены со штоками гидроцилиндра [1] Однако такая машина трения не позволяет воспроизводить случайные режимы и вынужденные колебания в спектре реальных частот вращения пар трения при выполнении технологических операций машинами.

Наиболее близкой к предлагаемой является машина трения, содержащая основание, установленную на нем камеру с испытательной средой, размещенный в ней держатель контробразца, кинематически связанный с ним привод вращения, два оппозитно расположенных держателя образцов и соединенный с ними узел нагружения, выполненный в виде двух параллельных направляющих скалок, установленных перпендикулярно им и с возможностью перемещения вдоль них опорных щек, связанных с соответствующими держателями образцов, установленных попарно на обоих концах направляющих скалок четырех упоров и связанных с ними четырех упругих элементов, предназначенных для взаимодействия со щеками, жестко соединенных с последними при помощи двух гаек и размещенных в них двух винтов, установленных перпендикулярно щекам и связанных каждый с соответствующим держателем образца [2] Однако эта машина трения не позволяет моделировать и воспроизводить вынужденные случайные и произвольные колебания в спектре реальных частот движения пар трения при установившихся в неустановившихся режимах работы машин.

Задачей изобретения является повышение достоверности результатов испытаний за счет приближения условий испытаний к эксплуатационным путем воспроизведения реальных эксплуатационных случайных и произвольных колебаний в спектре реальных частот вращения.

Это достигается тем, что машину трения, содержащую основание, привод и камеру с испытательной средой, снабжают электромагнитной порошковой муфтой, ведущая часть которой соединена с приводом, соединенным одним концом с ведомой частью муфты валом, другой конец которого размещен в камере с испытательной средой, размещенными на этом валу последовательно установленными электромагнитным порошковым тормозом, неподвижная часть которого закреплена на основании, первым подшипником и установленным на конце вала, размещенного в камере с испытательной средой, зубчатым колесом, установленном в стенке камеры вторым подшипником. Машина трения снабжена также размещенным внутри камеры с испытательной средой дополнительным валом, установленным между наружным кольцом первого подшипника и внутренним кольцом второго подшипника, жестко скрепленным с диском подвижной части порошкового тормоза цилиндром, установленным на шлицах цилиндра зубчатым венцом и закрепленными на дополнительном валу двумя шестернями, которые входят в зацепление с зубчатым венцом и зубчатым колесом.

На чертеже показана схема предлагаемой машины трения.

Машина трения для испытаний сопряжений вал-втулка при случайных и произвольных колебаниях содержит основание 1, привод, выполненный в виде электродвигателя 2 и редуктора 3, механизм колебаний вращения, выполненный в виде электромагнитной порошковой муфты 4, трансмиссии, содержащий вал 5, закрепленное на нем зубчатое колесо 6, входящую в зацепление с колесом шестерню 7, вал 8 камеры 9 с испытательной средой, шестерню 10, закрепленную вместе с шестерней 7 на валу 8, зубчатый венец 11, входящий в зацепление с шестерней 10, цилиндр 12, установленный на валу 5 и в корпусе 13 через подшипники 16 и 17 на шлицах которого закреплен зубчатый венец 11, диск 14, жестко соединенный с цилиндром 12, и электромагнитного порошкового тормоза 15, который неподвижной частью закреплен на основании 1, а подвижной частью жестко соединен с диском 14.

Камера 9 с испытательной средой выполнена аналогично камере в прототипе, поэтому на чертеже подробно не показана.

Машина трения работает следующим образом.

После пуска электродвигателя 2, сообщающего вращательное движение ведущей части электромагнитной порошковой муфты 4 через редуктор 3, обеспечивающий ступенчатое варьирование скорости вращения, подключают ведомую часть муфты 4, обеспечивающую плавное варьирование скорости вращения. Ведомая часть электромагнитной порошковой муфты 4 передает вращательное движение через вал 5, закрепленное на нем зубчатое колесо 6 и шестерню 7 валу 8 камеру 9 с испытательной средой. Одновременно с этим валу 8 передаются тормозные импульсы электромагнитного порошкового тормоза 15 через диск 14, цилиндр 12, зубчатый венец 11 и шестерню 10. Таким образом, в результате совместного действия электромагнитной порошковой муфты 4 и электромагнитного порошкового тормоза 15 на вал 8 передается вращательное движение с вынужденными случайными и произвольными колебаниями скорости вращения в спектре реальных частот движения пар трения.

Формула изобретения

МАШИНА ТРЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СОПРЯЖЕНИЙ ВАЛ-ВТУЛКА ПРИ СЛУЧАЙНЫХ И ПРОИЗВОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ, содержащая основание, привод и камеру с испытательной средой, отличающаяся тем, что она снабжена электромагнитной порошковой муфтой, ведущая часть которой соединена с приводом, соединенным одним концом с ведомой частью муфты валом, другой конец которого размещен в камере с испытательной средой, размещенными на этом валу, последовательно установленными электромагнитным порошковым тормозом, неподвижная часть которого закреплена на основании, первым подшипником и установленным на конце вала, размещенного в камере с испытательной средой, зубчатым колесом, установленным в стенке камеры вторым подшипником, размещенным внутри камеры с испытательной средой, дополнительным валом, установленным между наружным кольцом первого подшипника и внутренним кольцом второго подшипника, жестко скрепленным с диском подвижной части порошкового тормоза цилиндром, установленным на шлицах цилиндра зубчатым венцом и закрепленными на дополнительном валу двумя шестернями, которые входят в зацепление с зубчатым венцом и зубчатым колесом.

РИСУНКИ

Рисунок 1