Дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром



Дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром
Дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром

 


Владельцы патента RU 2526224:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "МОСКОВСКИЙ ВЕРТОЛЕТНЫЙ ЗАВОД ИМ. М.Л. МИЛЯ" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при обкатке или при испытании зубчатых передач. Устройство содержит станину, соосный шестеренчатый механизм, содержащий выходные валы с фланцами, предназначенные для присоединения к ветвям контура, установленные соосно в корпусе в подшипниковых опорах, связанные между собой парами шестерен зубчатых передач с одинаковым передаточным отношением. При этом выходные валы соединены с возможностью изменения взаимного углового положения одного вала относительно другого. С этой целью устройство снабжено гидроцилиндром, корпус которого шарнирно закреплен на станине стенда, а шток поршня имеет проушину, соединенную осью с ответной проушиной, выполненной на корпусе нагружателя. При этом внешние относительно корпуса соосного шестеренчатого механизма концы выходных валов с фланцами установлены в подшипниковых опорах, закрепленных на станине стенда, так что корпус нагружателя имеет возможность поворота или качательного движения относительно оси выходных валов. Технический результат заключается в возможности регулирования создаваемого нагружающего крутящего момента без остановки стенда независимо от направления вращения валов стенда и от частоты вращения. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах с механически-замкнутым контуром при обкатке и испытании зубчатых передач, отдельных редукторов, мультипликаторов, трансмиссионных валов, соединительных муфт.

Известны конструкции нагружателей для стендов с механически-замкнутым контуром, выполненные с возможностью регулирования нагрузки, которые содержат предназначенные для присоединения к ветвям контура валы, прикрепленные к ним конические или цилиндрические колеса, находящиеся в зацеплении с последними, рычаги с закрепленными на них грузами или соединительную муфту (SU 1035448, G01M 13/02, опубл. 1983; SU 1303871, G01M 13/02, опубл. 1987; RU 2247960, G01M 13/02, опубл. 2005 и RU 2256162, G01M 13/02, опубл. 10.07.2005).

Недостаток конструкций известных аналогов по авторским свидетельствам SU 1035448 и SU 1303871 заключается в том, что они обеспечивают нагружение ветвей контура только пропорционально частоте вращения валов нагружателя.

В стенде для испытания соосных редукторов по схеме замкнутого контура по патенту RU 2247960 червячный механизм поворачивает редуктор вместе с его механизмом относительно корпуса второго редуктора и корпуса опоры, закрепленных на станине, поворачивая при этом и механизм первого редуктора на такой же угол. Механизмы обоих редукторов остаются в закрученном (напряженном) состоянии благодаря самотормозящемуся червячному механизму. Замыкающая кинематическая цепь механизма, состоящая из двух валов, соединенных муфтой, обеспечивает сохранение напряженного состояния, создаваемого червячным механизмом.

Представленный механизм можно считать частным случаем механически-замкнутого стенда, в котором испытуемые редукторы являются также и нагружателем. Авторы не указали, что испытуемые соосные редукторы должны иметь одинаковое передаточное число для обеспечения общего передаточного числа механически-замкнутого стенда, равного единице. Если общее передаточное число не будет равным единице, то стенд будет обладать свойством самонагружения, вплоть до саморазрушения.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения принята конструкция дифференциального нагружателя для испытания зубчатых передач по замкнутому силовому контуру по патенту RU 2256162, содержащая предназначенные для присоединения к ветвям контура валы с полумуфтами на концах, входные валы для соединения с испытуемыми передачами, нагружатель - управляемую вручную динамометрическую муфту, соединяющую выходные валы испытываемых зубчатых передач. Недостаток нагружателя, используемого в стенде с механически-замкнутым контуром по патенту RU 2256162, заключается в том, что он обеспечивает регулирование нагружения ветвей контура только вручную, в результате чего для изменения величины нагрузки необходимо останавливать стенд.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является создание нагружающего устройства для стенда с механически-замкнутым контуром, обеспечивающего создание нагружающего крутящего момента, независящего от направления и частоты вращения испытуемых агрегатов, а также для автоматического регулирования нагрузки без остановки стенда.

Поставленная задача решена благодаря тому, что дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром, содержащий станину, соосный шестеренчатый механизм, включающий выходные валы с фланцами, предназначенные для присоединения к ветвям контура, установленные соосно в корпусе в подшипниковых опорах, связанные между собой парами шестерен зубчатых передач с одинаковым передаточным отношением и соединенные с возможностью изменения взаимного углового положения одного вала относительно другого, в соответствии с заявляемым изобретением, - снабжен гидроцилиндром, корпус которого шарнирно закреплен на станине стенда, а шток поршня имеет проушину, соединенную осью с ответной проушиной, выполненной на корпусе нагружателя, при этом внешние относительно корпуса соосного шестеренчатого механизма концы выходных валов с фланцами установлены в подшипниковых опорах, закрепленных на станине стенда, так что корпус нагружателя имеет возможность поворота относительно оси выходных валов.

Таким образом, при перемещении штока поршня гидроцилиндра происходит поворот корпуса дифференциального нагружателя относительно оси выходных валов, вследствие чего меняется взаимное угловое положение выходных валов и шестерен зубчатых передач механизма, а при этом также меняется и крутящий момент в механически-замкнутом контуре.

Предлагаемая конструкция нагружателя относится к нагружателям дифференциального типа и обеспечивает регулирование нагрузки, циркулирующей по стенду с механически-замкнутым контуром, автоматически, без остановки стенда, независимо от направления вращения валов стенда и от частоты вращения. Регулирование нагрузки возможно даже при полностью остановленном стенде, то есть при нулевой частоте вращения валов стенда, благодаря возможности закрутки (нагружения крутящим моментом) всех механизмов механически-замкнутого стенда как в рабочую сторону, так и не в рабочую. Испытываться или обкатываться могут механизмы как по рабочей стороне зубьев или других передающих нагрузку элементов, так и не по рабочей стороне, либо передающие нагрузку элементы механизмов с реверсивным принципом действия.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого дифференциального нагружателя, на фиг.2 - вид слева, совмещенный с сечением А-А.

Дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром состоит из корпуса соосного шестеренчатого механизма 1, подшипниковых опор 2 и 3, установленных на станине 4, муфт или фланцев 5 и 6, предназначенных для соединения соосно-расположенных валов 7 и 8 с валами стенда, проушины 9, соединенной с ответной проушиной корпуса 1 осью 10, подшипниковых опор 11, 12, 13, 14 и 15, 16 соосного шестеренчатого механизма 1, а также управляемого пневмо или гидро-цилиндра 17, соединенного со станиной 4 с помощью оси 18, а с корпусом соосного механизма 1 с помощью проушины 9 и соединительной оси 10.

Нагружатель работает следующим образом. Станина 4 нагружателя закрепляется неподвижно на раме стенда. Соединение соосного шестеренчатого механизма 1 с валами стенда осуществляется с помощью фланцев или муфт 5 и 6. Крутящий момент передается от вала 7 к валу 8 (или наоборот) через шестерни 19, 20, вал 21 и шестерни 22, 23. Крутящий момент, циркулирующий по механически-замкнутому контуру испытательного стенда, остается постоянным до тех пор, пока остается неизменным взаимное угловое положение валов 7 и 8 и, соответственно, шестерен 19 и 20 соосного шестеренчатого механизма. Изменение крутящего момента происходит при условии, когда взаимное угловое положение валов 7 и 8 и, соответственно, шестерен 19 и 20 изменяется. Изменение взаимного углового положения шестерен происходит при повороте корпуса 1 относительно оси, проходящей через оси валов 7 и 8. Поворот корпуса 1 осуществляется с помощью пневмо- или гидро-цилиндра 17, в полость 24 которого через отверстие 25 подается сжатый воздух или рабочая жидкость, в результате чего смещается в осевом направлении поршень 26 и шток 27, поворачивая корпус 1 относительно оси валов 7 и 8 на необходимый угол. Ось 18 служит для обеспечения возможности качательных движений цилиндра 17 относительно станины 4. При повороте корпуса 1 относительно оси валов 7 и 8 происходит поворот на этот же угол оси вала 21, а вследствие того, что передаточное отношение от вала 21 к валам 7 и 8 отличается друг от друга, то валы 7 и 8, а также шестерни 19 и 20 поворачиваются на разный угол, но в одну сторону. Поворот валов 7 и 8, а также шестерен 19 и 20 в одну сторону, но на разный угол позволяет изменять нагружающий крутящий момент в механически-замкнутом контуре испытательного стенда. При этом нет необходимости останавливать стенд. Более того, изменение нагрузки может происходить и при полной остановке стенда, например, при испытании на статическую прочность валов, зубьев шестерен, других элементов, передающих нагрузку, например пальцев соединительных муфт. В частном случае, если бы все шестерни описанного механизма были одинаковые, то при повороте корпуса 1 относительно оси валов 7 и 8 взаимного поворота валов 7 и 8 и, соответственно, шестерен 19 и 20 не происходило бы, и регулировать нагрузку в таком механизме было бы невозможно.

Нагружатель по описанной схеме может быть встроен в любую схему механически-замкнутого стенда без изменения направления вращения валов стенда, например в схему, подобную описанной в патенте 2256162. Общее передаточное отношение всех механизмов, составляющих замкнутый контур механически-замкнутого стенда, должно быть равно единице. В противном случае стенд будет обладать свойством самонагружения. Передаточное отношение соосного шестеренчатого механизма описанного нагружателя может быть равно единице, и тогда он может быть встроен в схему механически-замкнутого стенда с передаточным отношением также единица. В случае, если нагружатель будет изготовлен с передаточным отношением, не равным единице, тогда в схеме механически-замкнутого стенда должен быть предусмотрен механизм, компенсирующий это неравенство.

Дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром, содержащий станину, соосный шестеренчатый механизм, включающий выходные валы с фланцами, предназначенные для присоединения к ветвям контура, установленные соосно в корпусе в подшипниковых опорах, связанные между собой парами шестерен зубчатых передач с одинаковым передаточным отношением и соединенные с возможностью изменения взаимного углового положения одного вала относительно другого, отличающийся тем, что он снабжен гидроцилиндром, корпус которого шарнирно закреплен на станине стенда, а шток поршня имеет проушину, соединенную осью с ответной проушиной, выполненной на корпусе нагружателя, при этом внешние относительно корпуса соосного шестеренчатого механизма концы выходных валов с фланцами установлены в подшипниковых опорах, закрепленных на станине стенда, так что корпус нагружателя имеет возможность поворота относительно оси выходных валов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой собственной частоты вынужденных колебаний роторов силовых гироскопов.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания механических передач, и может быть использовано для испытания зубчатых передач.

Изобретение относится к стендовым испытаниям коробок перемены передач тракторов и других транспортных средств. Способ включает многократное циклическое нагружение коробки перемены передач знакопеременной инерционной нагрузкой с реверсивным изменением скорости вращения коробки перемены передач от минимальной до максимальной для данного цикла нагружения.

Способ включает обработку заготовки и измерение ее профиля в двух поперечных сечениях. Для повышения точности до обработки измеряют в двух удаленных друг от друга поперечных сечениях значения биения, размера и профиля базовых и обрабатываемых поверхностей заготовки, при закреплении заготовки на станке фиксируют положение точек измерения относительно зажимных элементов оснастки, а также фактические параметры процесса резания, причем деталь с обработанной поверхностью измеряют в тех же точках и от тех же измерительных баз, что и заготовку, затем по результатам измерения определяют положение оси вращения инструмента и оси зажимных элементов оснастки, и по уменьшению значения диаметра обработанной поверхности относительно настроечного размера режущего инструмента с учетом радиальной составляющей силы резания, рассчитанной для фактических параметров процесса резания, определяют жесткость инструментальной оснастки.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для проведения испытаний на действие радиальных нагрузок и переменных вращающих моментов на вращающиеся валы приводов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследованиях работы зубчатых передач, преимущественно низкоскоростных.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания механических передач, и может применяться, в частности, для испытания зубчатых передач при их изготовлении или в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах замкнутого контура при обкатке и испытании элементов машин.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов, приводов и т.п.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для проведения испытаний узлов хвостовой части трансмиссий вертолетов. .
Изобретением решается задача оптимизации смазывания зубчатых передач пластичными смазочными материалами. Для этого способ испытания роликовой модели зубчатой передачи включает введение роликов во взаимный контакт с приложением к ним радиальной нагрузки, нанесение на рабочие поверхности роликов смазочного материала, приложение по меньшей мере к одному ролику крутящего момента и испытание модели с наблюдением за силой трения между роликами, причем при испытании осуществляют чередование одноразовых циклов возврата вытесненного с рабочих поверхностей роликов смазочного материала обратно на эти поверхности с периодами работы роликов без возврата смазочного материала до получения в конце каждого такого периода предельного значения силы трения, равного задаваемому единовременно на все время испытания, при этом путем варьирования изменяют продолжительности периодов работы роликов без возврата смазочного материала и количество возвращаемого за цикл возврата смазочного материала, сравнивают варианты и определяют оптимальное сочетание времени периода и количества материала.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования работы реальных зубчатых передач на их роликовых аналогах. Модель зубчатой передачи содержит пару сопряженных цилиндрических роликов 1 и 2, расположенных вертикально и установленных с возможностью вращения в корпусе 5 машины трения. Верхний ролик 1 снабжен парой пластин 12 и 13, прижатых к его торцевым поверхностям в зонах рабочей поверхности ролика, нижней его части со стороны входа ролика в контакт с другим роликом и подведенных к зоне контакта. Нижний ролик 2 снабжен уширителями 6 его рабочей поверхности. Через уширители перекинуты две нити 7 с охватом зоны контакта роликов, одними концами - со стороны входа роликов в контакт - они разведены и жестко закреплены на корпусе 5, а другими концами - со стороны выхода роликов из контакта - сближены друг с другом посредством направляющей 8 и натянуты грузом 10. В результате появляется возможность осуществить возврат смазки, вытесненной из зоны контакта роликов, обратно в эту зону. 4 ил.

Изобретение относится к стендам для испытаний коробок передач транспортных средств. Стенд представляет собой корпус, в котором под действием рукоятки совершает поворотное движение вал. Вал воздействует держателем с шаровой опорой на рычаг, качательное движение которого передается через жесткую тягу непосредственно на рычаг выбора передачи механизма переключения. Рукоятка, совершая качание в другой плоскости, через тягу осуществляет поворот рычага, который через палец и жесткую тягу воздействует на рычаг включения передачи механизма переключения. Жесткие тяги, примыкающие и воздействующие непосредственно на органы управления механизма переключения передач, на обоих концах имеют быстросъемные наконечники шарового типа. При этом местоположение и направление движения тяг конструктивно максимально приближенно к реальному положению и движению тросов при эксплуатации автомобиля. Достигается возможность испытания коробок передач с тросовым приводом. 6 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач. Модель зубчатого колеса содержит фрагмент зубчатого венца с зубьями, на торцах которых укреплены кольцевые накладки, причем эти накладки выполнены из оптически прозрачного материала, например стекла. Технический результат заключается в возможности изучения процессов массопереноса смазочного материала при работе зубчатых передач в случае наличия кольцевых накладок на торцах зубьев зубчатого венца колес. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов и приводов. Механизм загрузки крутящим моментом содержит узел зубчатой передачи и узел исполнительного механизма. Узел зубчатой передачи включает в себя внутреннюю часть и наружные части. Зубчатые колеса с винтами, стопорными шайбами и гайками, а также эксцентриковая деталь с четырьмя лысками позволяют балансировать динамически внутреннюю часть до требуемого дисбаланса. Обеспечивается устранение высокого уровня вибрации узла зубчатой передачи и гарантированно обеспечиваются смазкой опоры качения и шлицы. 6 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач. Устройство содержит тело и зубчатый венец с зубьями, причем зубья выполнены изменяемой ширины от минимума до максимума. При этом они симметрично относительно боковой плоскости симметрии колеса утоньшены с обоих торцов до требуемого минимума и снабжены с каждого из торцов комплектом съемных плоских накладок с профилем, идентичным профилю зубьев, дополняющих в совокупности ширину зуба до максимума, соответствующего ширине зубчатого венца. При этом зубья снабжены элементами крепежа на них этих накладок. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей модели зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, касается испытательной техники и может быть использовано при испытании агрегатов силовых передач, особенно передач, имеющих длинные валы, например, передач (трансмиссий) хвостовой части вертолетов. Предлагаемый стенд предназначен в особенности для испытания силовых передач, имеющих упругие звенья, в которых требуется устранение крутильных колебаний при нагружении. Электромеханический стенд для испытания силовых передач содержит механически связанные с испытываемой силовой передачей датчик момента, асинхронный электродвигатель, подключенный ко входу испытываемой силовой передачи, синхронный генератор, подключенный через датчик момента к выходу испытываемой силовой передачи. При возникновении крутильных колебаний на выходе датчика момента появляются колебания напряжения, которые через дифференцирующий блок первого порядка, блок регулируемой задержки и параллельно через дифференцирующий блок второго порядка, блок регулируемой задержки поступают через второй сумматор на вход регулятора тока асинхронного двигателя и через третий сумматор на вход регулятора тока возбуждения синхронного генератора. Блоки регулируемой задержки сигнала с зонами нечувствительности и фильтрами не пропускают начальную часть колебания (1/5 или 1/6 часть периода) и фильтруют высшие гармонические сигналы. Регулятор тока асинхронного электродвигателя и регулятор тока возбуждения синхронного генератора под воздействием этих сигналов, поступающих в противофазе к первой волне колебаний, создают демпфирующий колебания ударный эффект. Техническим результатом является повышение надежности и быстродействия при набросе нагрузок (до 0,2 сек); уменьшение потерь энергии при испытаниях до менее чем 10% от мощности нагружения. Стенд прост в проектировании и настройке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники. Стенд для моделирования воздействия аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов содержит основание, на котором неподвижно установлен механизм раскрытия с раскрывающимся элементом и нагружающий механизм, кинематически связанный с раскрывающимся элементом. Стенд снабжен шкивами и балкой, которая расположена параллельно оси поворота раскрывающегося элемента и жестко установлена на шкивах, которые закреплены на основании с возможностью вращения и взаимодействия с нагружающим механизмом. Оси вращения шкивов совпадают с осью вращения раскрывающегося элемента. Изобретение направлено на повышение точности моделирования воздействия аэродинамической нагрузки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при обкатке и испытании элементов машин. Устройство содержит два нагружателя инерционного действия с присоединительными валами. При этом вал каждого нагружателя вращается в опорах и жестко закреплен с роликом, к которому прикреплены диаметрально противоположно рычаги с шарнирами на концах для соединения с криволинейными рычагами, а между шарнирами и роликом на кронштейнах с шарнирами, опираясь на ролик, расположены прямолинейные рычаги, на свободные концы которых опираются малые ролики, сидящие на одних свободных концах криволинейных рычагов, а вторые концы криволинейных рычагов соединены с грузами, расположенными на линии, проходящей через центр вала. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей нагружения и уменьшении затрат энергии на привод стендов. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний на циклическую прочность приводных ремней. Устройство включает электрический двигатель, выполняющий функцию привода, электрический двигатель, выполняющий функцию нагрузочной машины, испытуемый ремень, приводной шкив, нагрузочный шкив, натяжной шкив, натяжной механизм, ролик автоматического натяжения ремня, обеспечивающий его постоянное натяжение, подшипниковый узел, датчик крутящего момента нагрузочной машины, соединительные муфты, тензодатчик, раму, измерительный шкаф, силовой шкаф, в котором находятся преобразователи частоты и рекуператор электрической энергии. Технический результат заключается в повышении точности измерений, ускорении процесса испытаний, экономии электроэнергии при длительных испытаниях. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх