Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему "станок-приспособление-инструмент-деталь"



Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему станок-приспособление-инструмент-деталь
Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему станок-приспособление-инструмент-деталь
Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему станок-приспособление-инструмент-деталь
Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему станок-приспособление-инструмент-деталь
Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему станок-приспособление-инструмент-деталь

 


Владельцы патента RU 2535334:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение предназначено для проведения диагностики упругой системы металлорежущих станков. Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», заключающийся в том, что осуществляют на входе гармоническое, импульсное или случайное возбуждение в упругой системе станка и замеряют отклик системы на выходе, при этом для получения динамических характеристик возбуждают исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы, отличающийся тем, что гармоническое и случайное возбуждение обеспечивают с помощью пьезокерамического контактного вибратора, а для создания импульсного силового воздействия применяют генератор, после чего сигналы подают на двухканальный спектроанализатор, в котором получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, частотные характеристики, а поступающие на входы анализатора аналоговые сигналы фильтруют, отбирают и преобразуют с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровую форму для получения серий цифровых данных - реализации, а по скорости выборки и продолжительности реализации определяют частотный диапазон и разрешающую способность при анализе исследуемых характеристик, а подаваемое на исследуемый объект усилие при точении резцом оправки измеряют с помощью пьезоэлектрического динамометра. Технически достижимым результатом является повышение точности измерений, а также расширение технологических возможностей при проведении диагностики упругой системы станка. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение предназначено для проведения диагностики упругой системы металлорежущих станков.

В настоящее время промышленность выпускает стенды и приборы для контроля параметров виброакустических сигналов, по которым можно судить о динамике упругой системы станка по состоянию подшипниковых узлов [Балицкий Ф.Я., Иванова М.А., Соколова А.Г., Хомяков Е.И. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов. - М.: Наука, 1984. - с. 78-83]. Сборка высокоскоростных шпиндельных узлов проводится в термостатированных помещениях, по строго определенной методике, со строгим контролем отклонений отдельных деталей от заданной геометрии, а после сборки шпиндель подвергается многочасовой обкатке на специальном стенде с регистрацией температуры в нескольких точках узла и момента сопротивления вращению.

К недостаткам известных способов следует отнести то обстоятельство, что контролируя только температуру, нельзя проникнуть в сущность процессов, протекающих в шпиндельных узлах при холостом вращении шпинделя, при работе под нагрузкой и при повышении температуры. Сегодня назрела необходимость применения новых методик и способов виброакустической диагностики, позволяющих значительно глубже по сравнению с температурой проникать в сущность процессов, протекающих в шпиндельных узлах при холостом вращении шпинделя, при работе под нагрузкой и при повышении температуры.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является способ диагностики шпиндельного узла по патенту РФ №2124966, кл. B23B 25/06, G01M 13/02 (прототип). Согласно прототипу диагностика реализуется следующим образом. После выбора режима испытаний станок включается, и производится обработка средней части оправки резцом. Сигналы от датчиков перемещения, расположенных в двух поперечных сечениях оправки, поступают сначала в усилительно-преобразующую аппаратуру, а потом в компьютер, где производится построение траектории оси оправки в двух сечениях. В результате движения вершина резца описывает на поверхности оправки некоторую кривую, которая формирует "геометрический образ" обработанного сечения. Программное обеспечение позволяет производить построение на экране дисплея "геометрического образа" в трехмерном пространстве, по которому определяют целый комплект параметров точности обработанной оправки, т.е. осуществляют на входе гармоническое, импульсное возбуждение в упругой системе станка и замеряют отклик системы на выходе, при этом для получения динамических характеристик возбуждают исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы.

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая точность воспроизведения геометрического образа обработанного сечения эталонной заготовки и отсутствие возможности виброакустической диагностики, позволяющей значительно глубже по сравнению с температурой оценить сущность процессов, протекающих в шпиндельных узлах при холостом вращении шпинделя, при работе под нагрузкой и при повышении температуры.

Технически достижимым результатом является повышение точности измерений, а также расширение технологических возможностей при проведении диагностики упругой системы станка.

Это достигается тем, что в способе вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», заключающемся в том, что осуществляют на входе гармоническое, импульсное или случайное возбуждение в упругой системе станка и замеряют отклик системы на выходе, при этом для получения динамических характеристик возбуждают исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы, при этом гармоническое и случайное возбуждение обеспечивают с помощью пьезокерамического контактного вибратора, при этом переменное усилие создают пьезокерамическими кольцами, на которые подают электрическое напряжение, и изменяют толщину пьезоэлемента, а для создания импульсного силового воздействия применяют генератор, представляющий собой цилиндрическую оправку, в которой выполнен продольный паз заданной глубины, реализующей амплитуду входного импульсного воздействия, и которую жестко закрепляют в шпиндельном узле станка, а частоту входного импульсного воздействия задают скоростью вращения шпинделя, при этом шириной паза меняют продолжительность импульса, а значит, и частотный диапазон спектра возбуждения, после чего сигналы подают на двухканальный спектроанализатор, в котором получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, частотные характеристики, а поступающие на входы анализатора аналоговые сигналы фильтруют, отбирают и преобразуют с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровую форму для получения серий цифровых данных - реализации, представляющих собой временную историю сигналов на протяжении соответствующих временных интервалов, а по скорости выборки и продолжительности реализации определяют частотный диапазон и разрешающую способность при анализе исследуемых характеристик.

На фиг.1 изображена блок-схема динамического возбуждения при вибродиагностике упругих систем станков, на фиг.2 представлена схема пьезоэлектрического вибратора для контактного нагружения упругой системы, на фиг.3 изображена схема генератора импульсного воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», на фиг.4 изображена схема установки пьезоэлектрического динамометра, на фиг.5 изображена блок-схема двухканального спектроанализатора.

Устройство для реализации способа вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», (фиг.1) включает в себя станину 1, на которой установлен шпиндельный узел 2 и генератор 3 соответственно для получения сигналов: 4 - простейшее синусоидальное колебание, 5 - совокупность колебаний, 6 - сложение синусоидальных колебаний, 7 - возбуждение в виде импульсного сигнала. Для получения гармонического синусоидального сигнала используется вибратор, а для импульсного цилиндрическая оправка с продольным пазом. Для получения динамических характеристик необходимо возбуждать исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы. На фиг.1 изображена блок-схема динамического возбуждения при диагностике упругих систем станков. Блок 8 реализует синусоидальный сигнал, а блок 9 служит для генерации импульсных сигналов. Блок 10 предназначен для обработки полученных сигналов динамического воздействия на упругую систему станка и их обработки, а также построения графиков. При случайном и импульсном возбуждении частотные характеристики могут быть получены с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье.

Гармоническое или случайное возбуждение обеспечивают с помощью электромагнитного бесконтактного вибратора (на чертеже не показано), который располагают на станке так, чтобы развиваемая им сила совпадала с силой резания. При контактном возбуждении используют пьезоэлектрический вибратор (фиг.2), при этом переменное усилие создается пьезокерамическими кольцами 13, на которые подается электрическое напряжение через разъем 17. Из-за этого напряжения изменяется толщина пьезоэлемента. Изменение линейного размера столбика пьезоэлементов через оправку 14, измерительные пьезоэлементы 16, наконечник 15 передается на деталь станка, на которую требуется подать силовое воздействие. Величина статического усилия контролируется с помощью тензодатчиков 18, наклеенных на деформирующуюся часть основания 11. Токонепроводящий корпус 12 защищает исследователя от высокого напряжения, подаваемого на пьезоэлементы.

Для создания импульсного силового воздействия применяют генератор импульсного воздействия, входящий в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», схема которого представлена на фиг.3. Генератор представляет собой цилиндрическую оправку 19, в которой выполнен продольный паз 20 заданной глубины, реализующей амплитуду входного импульсного воздействия, и которая жестко закрепляется в шпиндельном узле станка. Частота входного импульсного воздействия задается скоростью вращения шпинделя. В сечении, перпендикулярном оси шпиндельного узла станка (фиг.3), паз 20 выполнен с наклонными боковыми поверхностями, лежащими в плоскостях, пересекающихся по линии, совпадающей с осью оправки 19, и в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, совпадающей с центром окружности. При этом поверхность, соединяющая боковые плоскости, представляет собой часть цилиндрической поверхности, эквидистантной внешней цилиндрической поверхности оправки 19.

Подаваемое на исследуемый объект усилие при точении резцом 21 оправки 19 измеряют с помощью пьезоэлектрического динамометра 22 (фиг.4), установленного между опорными поверхностями суппорта и резца.

Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора импульсного воздействия, входящего в систему «станок приспособление-инструмент-деталь», осуществляют следующим образом.

Способ вибродиагностики упругой системы станка заключается в том, что на входе осуществляют гармоническое, импульсное или случайное возбуждение в упругой системе станка и замеряют отклик системы на выходе. Для получения динамических характеристик необходимо возбуждать исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы. Для создания импульсного силового воздействия применяют генератор, представляющий собой цилиндрическую оправку 19, в которой выполнен продольный паз 20 заданной глубины, реализующей амплитуду входного импульсного воздействия, и которая жестко закрепляется в шпиндельном узле станка. Частота входного импульсного воздействия задается скоростью вращения шпинделя (фиг.3), шириной паза 20 меняют продолжительность импульса, а значит, и частотный диапазон спектра возбуждения.

Гармоническое или случайное возбуждение обеспечивают с помощью электромагнитного бесконтактного вибратора (фиг.2), при этом переменное усилие создают пьезокерамическими кольцами 13, на которые подается электрическое напряжение, из-за чего изменяется толщина пьезоэлемента. Изменение линейного размера столбика пьезоэлементов через оправку 14, измерительные пьезоэлементы 16, наконечник 15 передается на деталь станка, на которую требуется подать силовое воздействие. Величину статического усилия контролируют с помощью тензодатчиков 18, наклеенных на деформирующуюся часть основания 11.

На фиг.4 представлена блок-схема двухканального спектроанализатора. При случайном и импульсном возбуждении частотные характеристики получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье. Принципы спектрального анализа рассмотрены (фиг.4) на примере двухканального анализатора, выполняющего быстрое преобразование Фурье. Анализатор можно применять в качестве "черного ящика", измеряющего сигналы возбуждения и реакций и определяющего частотные характеристики на основе этих измерений. Поступающие на входы анализатора аналоговые сигналы фильтруют, отбирают и преобразуют с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровую форму для получения серий цифровых данных, называемых реализациями. Эти реализации представляют временную историю сигналов на протяжении соответствующих временных интервалов. Скоростью выборки и продолжительностью реализации определяют частотный диапазон и разрешающую способность при анализе.

На фиг.5 представлены этапы преобразования сигнала и спектров в спектроанализаторе. Зарегистрированные реализации могут быть умножены на весовую функцию. Тем самым проводится сужение данных в начале и конце реализации, что делает их более удобными для блочного анализа. Взвешенные реализации преобразуются в частотную область в виде комплексных спектров с помощью дискретного преобразования Фурье.

Оценочная функция W1, равная отношению взаимного спектра реакции и силы к собственному спектру силы, используется для минимизации шума на выходе системы; случайный шум на выходе удаляется в процессе усреднения взаимного спектра. При увеличении числа усреднений W1 стремится к истинной частотной характеристике W(ω).

Оценочная функция W2, равная G y y ( ω ) G y F ( ω )

где Gyy(ω) передаточная функция по перемещению, GyF(ω) передаточная функция по перемещению и передаваемому усилию при лезвийной обработке, используется для минимизации влияния шума на входе, поскольку он удаляется из взаимного спектра в процессе усреднения.

При увеличении числа циклов усреднения W2 стремится к истинной частотной характеристике W(ω). При случайном возбуждении и исследовании резонансов лучшей оценкой частотной характеристики является W2, так как она компенсирует шум на входе и менее чувствительна к рассеянию. При исследовании антирезонансных зон лучшей оценкой частотной характеристики считается W1, так как главным в этом случае является ее малая чувствительность к шуму на выходе. Когда шум имеется на выходе и на входе, функции W1 и W2 можно считать пределами доверительного интервала для истинной частотной характеристики W(ω). Однако это не относится к нелинейным системам и к случаям с когерентными шумами на входе и выходе.

Функция когерентности дает средство для оценки степени линейности связи входных и выходных сигналов:

γ 2 ( ω ) = | G y F ( ω ) | 2 G y y ( ω ) G F F ( ω ) , где 0≤γ2(ω)≤1,

где GFF(ω) передаточная функция по передаваемому усилию при лезвийной обработке. Граничными значениями функции когерентности являются 1 при отсутствии шума и 0 при наличии чистых шумов. В качестве интерпретации функции когерентности можно сказать, что для каждой частоты она указывает степень линейной зависимости между сигналами на входе и выходе системы. Функция когерентности аналогична квадрату коэффициента корреляции, используемому в статистике. При динамических исследованиях это важное свойство функции когерентности используется для выявления целого ряда возможных ошибок.

По полученным тем или иным способом частотным характеристикам можно оценить виброустойчивость динамической системы станка. Например, при лезвийной обработке предельная ширина срезаемого слоя: b п р = 1 K | Re У С 0 |

где K - коэффициент резания (удельная сила резания): Re У С 0 - отрезок, отсекаемый годографом упругой системы станка на отрицательной части вещественной оси. Чем больше отрезок Re У С 0 , тем меньше предельная ширина срезаемого слоя и ниже виброустойчивость динамической системы станка.

1. Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», заключающийся в том, что осуществляют на входе гармоническое, импульсное или случайное возбуждение в упругой системе станка и замеряют отклик системы на выходе, при этом для получения динамических характеристик возбуждают исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы, отличающийся тем, что гармоническое и случайное возбуждение обеспечивают с помощью пьезокерамического контактного вибратора, при этом переменное усилие создают пьезокерамическими кольцами, на которые подают электрическое напряжение, и изменяют толщину пьезоэлемента, а для создания импульсного силового воздействия применяют генератор, представляющий собой цилиндрическую оправку, в которой выполнен продольный паз заданной глубины, реализующей амплитуду входного импульсного воздействия, и которую жестко закрепляют в шпиндельном узле станка, а частоту входного импульсного воздействия задают скоростью вращения шпинделя, при этом шириной паза меняют продолжительность импульса, а значит, и частотный диапазон спектра возбуждения, после чего сигналы подают на двухканальный спектроанализатор, в котором получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, частотные характеристики, а поступающие на входы анализатора аналоговые сигналы фильтруют, отбирают и преобразуют с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровую форму для получения серий цифровых данных - реализации, представляющих собой временную историю сигналов на протяжении соответствующих временных интервалов, а по скорости выборки и продолжительности реализации определяют частотный диапазон и разрешающую способность при анализе исследуемых характеристик, а подаваемое на исследуемый объект усилие при точении резцом оправки измеряют с помощью пьезоэлектрического динамометра, установленного между опорными поверхностями суппорта и резца.

2. Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», по п.1, отличающийся тем, что зарегистрированные реализации умножают на весовую функцию и тем самым проводят сужение данных в начале и конце реализации, что делает их более удобными для блочного анализа, затем взвешенные реализации преобразуют в частотную область в виде комплексных спектров с помощью дискретного преобразования Фурье, а в результате обратного преобразования получают исходные временные последовательности, при этом используют метод усреднения, в результате чего устраняют шум и улучшают степень статистической достоверности, затем определяют оценочную функцию, равную отношению взаимного спектра реакции и силы к собственному спектру силы, и используют ее для минимизации шума на выходе системы, а случайный шум на выходе удаляют в процессе усреднения взаимного спектра, и при увеличении числа усреднений получают истинную частотную характеристику, а по полученным частотным характеристикам оценивают виброустойчивость динамической системы станка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для контрольных испытаний грузозахватных приспособлений на прочность без разборки последних. Стенд содержит вертикально расположенную пространственную раму, лебедку, силовой гидроцилиндр и насосную станцию.

Изобретение относится к устройству для контроля кольцевого уплотнителя, проходящего по поверхности барабана облопаченных дисков ротора. Устройство содержит каретку, имеющую по меньшей мере два направляющих колеса и несущую датчик, в рабочем положении обращенный к кромке проверяемого уплотнителя и расположенный на заданном расстоянии от нее.

Изобретение относится к технике, связанной с испытанием сопл, и может быть использовано при проведении модельных испытаний. Устройство содержит подводящий трубопровод, соединенный с ресивером, выполненным с возможностью разъемного соединения с испытываемым соплом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях посредством съемных фланцевых накладок и с возможностью опирания измерительными средствами на корпус ресивера, в котором подводящий трубопровод снабжен упругой вставкой.

Изобретение относится к испытательной технике и может применяться, в частности, для испытания и исследования зубчатых передач и редукторов при их изготовлении или в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к способам определения долговечности дисков турбомашин путем моделирования в процессе стендовых испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в критических зонах дисков турбомашин.

Изобретение относится к области измерения параметров механических колебаний и может быть использовано для бесконтактного измерения и непрерывного контроля амплитуды и частоты колебаний турбинных и компрессорных лопаток в эксплуатационных условиях.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к лабораторно-иснытательной технике, а именно к установкам для исследования и доводки вращающихся элементов конструкции машин, преимущественно, газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области измерения механических колебаний по величине сигнала отражения и может быть использовано для бесконтактного измерения и непрерывного контроля параметров колебаний турбинных и компрессорных лопаток в эксплуатационных условиях.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения моментов сопротивления в шарнирных устройствах механических систем космических аппаратов при экстремальных температурах.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шпиндельных узлов металлорежущих станков. .

Изобретение относится к машиностроению, к испытаниям и стендам испытательным, в частности может быть использовано для испытания на износ пар трения вал-втулка, которые вращаются на определенный угол и воспринимают двухстороннюю радиальную нагрузку. Стенд для испытания пар трения «вал - втулка», содержит электродвигатель, раму, маховик, счетчик числа оборотов, подшипниковые опоры, нагружающее устройство, шатун. Нагружающее устройство содержит корпус, шток, фланцы, опоры, пружины. Опоры жестко соединены с корпусом. На штоке установлены пружины. С торцами корпуса соединены фланцы. Шатун содержит вилку, шкворень, кронштейн, планку. Вилка и кронштейны соединены со шкворнем. Маховик установлен в подшипниковых опорах в верхней части рамы. Шатуны одним концом шарнирно соединены с маховиком, другим концом шарнирно соединены с штоком нагружающего устройства. Технический результат - проведение одновременного испытания на износ сопряженных поверхностей типа «вал-втулка», испытывающих двухстороннюю радиальную нагрузку. 3 ил.

Способ включает закрепление на станине шпиндельной бабки со шпиндельным узлом, фиксирование сигналов от датчиков колебаний и направление их через усилительно-преобразующую аппаратуру в компьютер. Для повышения точности диагностики в шпинделе закрепляют цилиндрическую заготовку с продольным пазом, затем осуществляют резание, при этом колебания измеряют динамометрами, установленными на инструментальном узле, и датчиком, установленным на шпиндельной бабке, направляют их сигналы в компьютер, с помощью которого регистрируют и анализируют ответную реакцию шпиндельной бабки на входное воздействие и определяют отношение эффективных амплитуд, взятых из ответного сигнала на шпиндельной бабке на участках записи вибраций, соответствующих началу резания после прохождения паза, и участках записи вибраций, соответствующих окончанию резания перед выходом в паз, причем моменты начала и окончания резания определяют по изменению сигнала колебаний с инструментального узла. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изучения процесса работы поверхностей деталей машин. Согласно заявленному способу определения длительности этапов эксплуатации циклически нагруженных поверхностей деталей машин регистрируют изменения во времени параметра состояния контактирующих поверхностей деталей, нагруженных в соответствии с реальными условиями эксплуатации. В качестве оцениваемого параметра состояния рассматривают температуру в зоне контакта. Строят график зависимости температуры по времени и выделяют установившийся участок изменения температуры во времени. Определяют температуру, соответствующую началу и окончанию установившегося режима работы. С учетом найденной температуры, соответствующей началу и окончанию установившегося режима работы, по имеющемуся графику зависимости температуры по времени определяют точки на графике, соотносящиеся с началом и окончанием установившегося режима работы, проекция которых на временную ось идентифицирует длительность этапов эксплуатации циклически нагруженных поверхностей деталей машин. Технический результат - повышение точности определения длительности этапов эксплуатации циклически нагруженных поверхностей деталей машин. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при комплексных исследованиях металлорежущих станков. Способ включает импульсное воздействие с заданными параметрами на испытательную поверхность исследуемого узла станка быстросменным элементом ударного устройства, на которое устанавливают дополнительный сменный элемент, выполненный в виде сплошного цилиндра с заданной массой, при этом подаваемое на исследуемый узел усилие измеряют с помощью пьезоэлектрического динамометра, подключенного к блоку обработки данных. Для имитации случайного импульсного воздействия на упомянутую испытательную поверхность воздействие осуществляют посредством упомянутого ударного устройства, на которое устанавливают дополнительный сменный элемент, выполненный с полостью, содержащей стальные шарики. Использование изобретения позволяет проводить исследования узлов станков при воздействии на них случайных импульсных воздействий. 1 ил.

Способ оценки повреждения термического барьера, нанесенного на деталь, выполненную на металлической подложке, причем упомянутый термический барьер включает в себя подслой из алюминия и слой из керамического материала с колончатой структурой, причем упомянутый подслой расположен между упомянутой подложкой и упомянутым керамическим слоем. Способ содержит первый этап эталонирования, включающий в себя выбор определенного количества эталонных деталей, претерпевших повреждения различной степени, выставление их в течение заданного времени под излучение, измерение температуры, полученной на поверхности, по истечении заданного времени и построение эталонной кривой, связывающей увеличение измеренной температуры с повреждением, и второй этап измерения повреждения термического барьера на упомянутой детали, включающий в себя выставление под упомянутое излучение в течение упомянутого периода времени, измерение полученной температуры и нанесение на эталонную кривую увеличения температуры и выявление повреждения на основе упомянутой кривой. Технический результат изобретения - повышение эффективности данного способа. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к испытательным стендам и может быть использовано преимущественно в ходе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также в период доводки двигателей внутреннего сгорания. Стенд для исследования теплового состояния поршней двигателей внутреннего сгорания включает корпус с установленной в нем гильзой цилиндра, исследуемый поршень и нагреватель. Стенд содержит обтюратор в виде диска с равномерно расположенными по его окружности отверстиями, соединенный с электродвигателем и находящийся перед днищем поршня, причем между обтюратором и корпусом расположено графитовое кольцо, систему охлаждения, состоящую из насоса, соединенного через патрубки с рубашкой охлаждения корпуса, систему кривошипно-камерной продувки, состоящую из компрессора, сообщающегося через патрубки с крышкой корпуса, а также расположенный напротив поршня со стороны внутренней поверхности днища тепловизор. Вдоль боковой поверхности поршня между поршнем и гильзой цилиндра могут быть установлены тензодатчики. Моделирование циклического воздействия температуры на днище поршня и охлаждение его в процессе газообмена с частотой, соответствующей работе двигателя при имитации кривошипно-камерной продувки, позволяет повысить точность исследований теплового состояния поршней двухтактных двигателей внутреннего сгорания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к способам проведения однонаправленных испытаний на износ динамическим способом для определения механического ресурса шаровых шарниров передней подвески легкового автомобиля. Способ заключается в том, что через определенное количество циклов изменяется нагрузка на шатровый шарнир. Так же в определенные периоды происходит дополнительно включение и выключение бокового гидроцилиндра. Способ испытания осуществляется следующим образом: первые 50 тыс. циклов давление в гидросистеме 1,2 мПа; следующие 50 тыс. циклов дополнительно включается боковой гидроцилиндр. Далее шарнир снимают и проверяют его работоспособность и износ. Затем давление поднимают до 1,5 мПа и проводят еще 25 тыс. циклов, далее включают боковой гидроцилиндр еще на 25 тыс. циклов. Затем шарнир повторно снимают и проверяют. На третьем этапе испытаний давление поднимают до 1,8 мПа и проводят 25 тыс. циклов нагрузки. Далее подключают боковой гидроцилиндр на 25 тыс. циклов. Затем снимают и проверяют шарнир. После чего эксперимент повторяется с самого начала до достижения общей наработки в 1 млн циклов. Технический результат: упрощение испытаний шаровых шарниров передней подвески легкового автомобиля, максимальное приближение испытаний к реальным условиям эксплуатации и уменьшение времени испытаний. 3 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к техническому диагностированию машин и их деталей, и может быть использована для измерения динамических характеристик машин. Для осуществления способа диагностирования на валу или нескольких валах машины жестко закрепляют датчики в одном и более сечениях, измеряющих осевые и изгибные нагрузки при колебаниях вала или валов. При этом сигналы синхронизируют между собой по фазе, измеренные и преобразованные динамические характеристики передают потребителю. Устройство состоит из датчиков, усилителей сигналов от датчиков осевых и изгибных нагрузок, передатчиков и накопителей сигнала от осевых и изгибных нагрузок, блока оценки временных интервалов от нескольких датчиков осевых и изгибных нагрузок, блока оценки временных интервалов от нескольких датчиков осевых и изгибных нагрузок. Датчики, включающие сенсоры, элементы питания, устройство для преобразования, передачи и хранения информации, жестко закрепляют на составном валу или различных валах машины. При этом к одному преобразователю или элементу питания или блоку хранения информации, блоку передачи информации подключают один и более сенсоров. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности измерений нагрузок на валах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и испытаниям на усталостную прочность при кручении. Стенд содержит сервогидравлическое нагружающее устройство (СНУ), элемент коленчатого вала (1), один конец которого жестко крепится через фланец отбора мощности к вертикальной неподвижной стойке (7). Напрессованный с натягом на свободный конец вала каток (2) имеет возможность свободно кататься по опорной плите (5), которая жестко крепится к столу СНУ. Сопряженная с катком (2) поверхность опорной плиты (5) повторяет форму опорной поверхности катка (2). К катку (2) крепится рычаг (4), на который через сферический упор (6), присоединенный к СНУ, передается эксцентричная нагрузка от поршня СНУ, под действием которой жестко связанный с рычагом (4) каток (5) может совершать качательное движение вокруг оси, совпадающей с продольной осью коленчатого вала (1) и передавать крутящий момент элементу коленчатого вала (1). Технический результат заключается в обеспечении задания произвольного закона нагружения. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при определении стойкости инструмента методом, основанным на корреляции между магнитными и физико-механическими свойствами. Для определения стойкости инструмента, работающего в составе пресса для холодной обработки металлов давлением при рабочей нагрузке в плоскости, перпендикулярной плоскости обработки, измеряют коэрцитивную силу на наиболее нагруженных участках инструмента в процессе его эксплуатации. Измерение производят в плоскости обработки в направлениях, параллельном и перпендикулярном плоскости рабочей нагрузки на инструмент. Полученные значения сопоставляют с критическими и производят оценку текущего ресурса инструмента. Для оценки используют наименьшее из рассчитанных по приведенным формулам значений текущего ресурса. В результате при определении стойкости инструмента обеспечивается учет влияния конструкции и материала инструмента, степени износа и рабочей нагрузки на технологической операции, что позволяет повысить точность определения. 2 ил., 2 табл., 1 пр.
Наверх