Стенд для испытания изделий на виброустойчивость
Владельцы патента RU 2538075:
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" (RU)
Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано в различных отраслях промышленности для испытания изделий на виброустойчивость в трех взаимно перпендикулярных положениях. Устройство содержит вибратор со столом, на котором установлено приспособление для закрепления в нем испытываемого изделия. Приспособление имеет возможность производить переориентацию и фиксацию изделия в трех взаимно перпендикулярных положениях без снятия его с приспособления. В корпусе приспособления установлены две, одна в другой, подвижные рамки с взаимно перпендикулярными осями вращения, вокруг которых рамки могут поворачиваться на 90°, причем каждая из них имеет свое устройство фиксации после переориентации, выполненное в виде дискового тормоза и клинового зажима. Внутренняя рамка имеет механизм передачи крутящего момента от привода к изделию. На основании вибратора установлен портал в виде стойки и опоры, на горизонтальной балке которой на специальных кронштейнах установлены два валика, шкив выходного вала их поочередно соединяется резиновым пассиком с рабочим шкивом приспособления при испытаниях в динамическом режиме изделия. Технический результат заключается в возможности проведения испытания изделий на виброустойчивость по трем взаимно перпендикулярным направлениям за одну установку изделия в приспособление, а также обеспечивающего возможность проведения испытания изделий в статическом и динамическом режимах состояния изделия. 13 ил.
Изобретение относится к вспомогательному оборудованию и может быть использовано в различных отраслях промышленности для испытания изделий на виброустойчивость в трех взаимно перпендикулярных положениях, т.е. по осям X, Y, Z.
Известен стенд для испытания изделий на вибрацию (см. патент RU 2178877, G01M 7/02, 27.08.2001 г.), принятый за прототип. Стенд состоит из вибровозбудителя, приспособления для закрепления изделий, установленного с возможностью переориентации и фиксации в трех взаимно перпендикулярных положениях, устройства для размещения приспособления с изделием, выполненного в виде куба и содержащего посадочные места, выполненные на его гранях.
Недостатками прототипа являются:
- наличие трехкратной перестановки приспособления с изделием с одной на другую грани устройства, выполненного виде куба;
- невозможность проведения испытания в динамическом режиме изделия, только в статическом.
Задача предложенного изобретения заключается в расширении функциональных возможностей стенда, уменьшении вспомогательного времени при его эксплуатации.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании специального стенда, обеспечивающего возможность проведения испытания изделий на виброустойчивость по трем взаимно перпендикулярным направлениям X, Y, Z за одну установку изделия в приспособление, а также обеспечивающего возможность проведения испытания изделий в статическом и динамическом режимах состояния изделия.
Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для испытания изделий на виброустойчивость, содержащем вибратор со столом, на котором установлено приспособление для закрепления в нем испытываемого изделия, имеющее возможность производить переориентацию и фиксацию изделия в трех взаимно перпендикулярных положениях без снятия его с приспособления, новым является то, что на основании вибратора установлен портал в виде стойки и опоры, на горизонтальной балке которой на специальных кронштейнах установлены два привода, шкив выходного вала их поочередно соединяется резиновым пассиком с рабочим шкивом приспособления при испытаниях в динамическом режиме изделия.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 - стенд для испытания изделий на виброустойчивость (главный вид - наладка проведения испытания по осям Y и Z);
на фиг.2 - стенд для испытания изделий на виброустойчивость (главный вид - наладка проведения испытания по оси X);
на фиг.3 - привод;
на фиг.4 - приспособление (сечение по В-В);
на фиг.5 - приспособление (сечение по Б-Б);
на фиг.6 - приспособление (вид А);
на фиг.7 - приспособление (сечение по Е-Е);
на фиг.8 - приспособление (сечение по Ж-Ж);
на фиг.9 - приспособление (вид Г);
на фиг.10 - приспособление (вид Д);
на фиг.11 - приспособление (вид И);
на фиг.12 - приспособление (вид К);
на фиг.13 - приспособление (сечение по Л-Л, М-М).
Стенд состоит из вибратора 1 со столом, на котором установлена плита 2, имеющая восемь радиально расположенных Т-образных пазов, в которые вставлены болты 3, с помощью которых жестко крепится к данной плите приспособление 4, в которое устанавливается испытываемое изделие. В основание вибратора 1, в имеющиеся в нем резьбовые отверстия, вворачиваются два пальца 5, на один из которых устанавливается опора 6, на другой - стойка 7. В свою очередь, на горизонтальной балке опоры 6 установлены специальные кронштейны 8 и 9, на которых закреплен привод 10. С помощью кронштейнов 8 и 9 можно производить регулировку положения привода относительно приспособления. Привод состоит из электродвигателя 11, жестко соединенного с корпусом 12, в расточках которого на подшипниках установлены валики 13 и 14, причем валик 13 соединен с выходным валом электродвигателя и на нем же размещен ведущий шкив 15, который с помощью резинового пассика 16 соединен со шкивом 17, установленным на выходном конце валика 14, там же установлен ведущий шкив 18 второй ступени передачи, который соединяется резиновым пассиком 19 со шкивом 20 приспособления. В свою очередь, приспособление 4 состоит из корпуса 21, между параллельными стенками которого установлена рамка 22, которая может поворачиваться на 90° вокруг оси Z на двух опорах скольжения 23 и 24, жестко соединенных с рамкой. Опора 24 по торцевой поверхности контактирует с диском 25, жестко соединенным с корпусом. В диске 25 выполнены четыре концентрических паза 26 на угол 90°, через которые проходят четыре болта 27, соединяющие фланец 28 с опорой 24 через втулки 29, запрессованные в последнюю. Для устранения зазоров в опоре 23 и ее надежной фиксации служат два клиновидных сухаря 30 и 31, стягиваемых винтом 32. Сухари 30 и 31 установлены в сквозном отверстии, выполненном в стенке корпуса над опорой. Внутри рамки 22 установлена рамка 33, которая может поворачиваться на 90° вокруг оси Х на двух опорах скольжения, причем опорами являются точно обработанные по соответствующей посадке поверхности 34 и 35 самой рамки. На поверхность 34 напрессована и закреплена втулка 36 с высокой термообработкой для уменьшения повреждения поверхности при работе зажимных сухарей 30 и 31. Правый торец рамки 33 контактирует с диском 25, аналогичным выше описанному. Четыре болта 37, проходящие через диск, соединяют фланец 38 с рамкой 33 через втулки 29, запрессованные в последнюю. В отверстие левого торца рамки 33 вставлен стакан 39, в котором на подшипниках установлен пустотелый валик 40, на выходной конец которого установлен шкив 20, а с другой стороны в точно обработанное отверстие вставлено водило 41, имеющее на цилиндрической части резьбу. Крутящий момент от валика передается Г-образной шпонкой 42. Валик 40 на правом торце имеет расточку, в которую вставлена гайка 43, навернутая на резьбовую часть водила 41. В гайке имеется кольцевая канавка, в которую вложено резиновой кольцо 44, которое выполняет функцию тормоза и препятствует проворачиванию гайки при вращении валика. Гайка в расточке от осевого перемещения удерживается планкой 45. Водило 41 на торце имеет небольшой фланец с усиком 46. Усик выполнен с возможностью зацепления с вращающейся частью испытываемого изделия только при испытаниях в динамическом режиме. Винты 47 служат для надежной фиксации гайки 43. На внутренней поверхности 48 рамки установлена призма 49 для размещения изделия. Для закрепления изделия в призме 49 служат: стойка 50, жестко соединенная с призмой; прижим 51, шарнирно соединенный со стойкой, и откидной болт 52 с гайкой 53. Для установки колодки с закрепленным на ней изделием служат две шпильки 54, а для фиксации - гайки 55. Для правильного ориентирования изделия при установке его в призму и для надежной фиксации его при испытаниях по оси Х служит база 56. Для крепления изделия к базе служат винты 57 и гайки 58. Паз 59 в базе служит для ориентирования изделия в призме по штифту 60, установленному в призме. Болт 61 позволяет надежно зафиксировать изделие от осевого перемещения.
Стенд для испытания изделий на виброустойчивость работает следующим образом. Перед проведением испытания необходимо к изделию 62 (в качестве примера рассматривается испытание гирокоординатора) прикрепить базу 56 с помощью винтов 57 и гаек 58, далее изделие в сборе с базой установить в призму 49 так, чтобы штифт 60, установленный в призме, вошел в паз 59 базы, после чего в нее ввернуть и затянуть до отказа болт 61. Изделие закрепить в призме прижимом 51 с помощью откидного болта 52, затянув гайку 53. На верхнюю плоскость прижима на две шпильки 54 установить колодку 63 с припаянными выводами кабеля от изделия и зафиксировать ее гайками 55. Проверить и при необходимости затянуть сначала все болты 27 и 37, а потом винты 32. В данном положении приспособления производится испытание изделия на виброустойчивость по оси Y в статическом режиме. Далее включается вибратор 1 и испытания проводятся по определенной программе с изменяющимися амплитудой колебаний, частотой и величиной ускорения. Для проведения испытания в динамическом режиме, т.е. когда подвижные элементы (вал, фланец и т.д.) изделия при испытании должны вращаться и при этом контролируются его технические характеристики, необходимо выполнить следующее, придерживая за шкив 20 валик 40 от проворота, вращением гайки 43 подвести водило 41 до контакта с изделием так, чтобы усик 46 водила вошел в зацепление с вращающейся частью изделия после чего завернуть винты 47, зафиксировав гайку 43. К колодке 63 подсоединить разъем кабеля от аппаратуры контроля технических характеристик (осциллограф, ПК и т.д.). Шкив 18 привода 10 и шкив 20 приспособления 4 соединить резиновым пассиком 19, натяжение которого осуществляется перемещением привода по кронштейну 8. Электродвигатель 11 привода подключается к источнику питания, начинает вращаться водило и, следовательно, вращается и подвижная часть изделия, включается аппаратура контроля и вибратор 1.
Испытание проводится по программе. После окончания испытания по оси Y отключаются вибратор, аппаратура контроля и электродвигатель. Для проведения испытания по оси Z необходимо выполнить следующее: ничего не снимая, только ослабить винт 32, чтобы разжались сухари 30 и 31, которые фиксируют втулку 36 левой опоры рамки 33, и ослабить четыре болта 37, при этом диск 25 освобождается от двухстороннего сжатия между правым торцом рамки 33 и фланцем 38 (здесь использован принцип работы дискового тормоза), после чего рамка 33 поворачивается на 90° вокруг оси X, далее все производится в обратной последовательности - сначала затягиваются болты 37, потом винт 32, снова включаются электродвигатель привода, аппаратура контроля и вибратор. Испытание проводится по той же программе, по окончании испытания все отключается. Для проведения испытания по оси Х необходимо выполнить следующее, со шкивов 18 и 20 снять резиновый пассик 19, ослабить винт 32, чтобы разжались сухари 30 и 31, которые фиксируют опору 23 рамки 22 и ослабить четыре болта 27, при этом диск 25 освобождается от двухстороннего сжатия между опорой 24 и фланцем 28, после чего рамка 22 поворачивается на 90° вокруг оси Z, далее сначала затягиваются болты 27, потом винт 32, на шкив 18 привода 10, установленного на кронштейне 9, и на шкив 20 приспособления устанавливается резиновый пассик 19, натяжение которого осуществляется перемещением кронштейна 9 по горизонтальной балке опоры 6, включаются электродвигатель привода, аппаратура контроля и вибратор. Испытание проводится по той же программе, по окончании которой все отключается. Испытание изделия по трем осям X, Y, Z закончено. Для того чтобы снять изделие с приспособления, необходимо снять пассик 19 со шкивов 18 и 20, ослабить сначала все болты 27 и 37, затем винты 32 и повернуть сначала рамку 22, затем рамку 33 в исходное положение, от колодки 63 отсоединить разъем кабеля от аппаратуры контроля, отвернуть гайки 55 и снять колодку со шпилек 54, ослабить винты 47 и, придерживая за шкив 20 валик 40 от проворота, вращением гайки 43 отвести водило 41 от изделия 62. Отвернуть гайку 53, отвести в сторону откидной болт 52, поднять прижим 51 и, отвернув болт 61, снять изделие в сборе с базой 56 с призмы 49, отвернуть гайки 58, снять базу с винтов 57. Процесс испытания изделия на виброустойчивость закончен полностью. Испытание по осям Z и Х в статическом режиме аналогичен описанному выше для динамического режима только без подключения привода.
Стенд для испытания изделий на виброустойчивость, содержащий вибратор со столом, на котором установлено приспособление для закрепления в нем испытываемого изделия, имеющее возможность производить переориентацию и фиксацию изделия в трех взаимно перпендикулярных положениях, отличающийся тем, что на основании вибратора установлен портал в виде стойки и опоры, на горизонтальной балке которой на специальных кронштейнах установлены два привода, шкив выходного вала их поочередно соединяется резиновым пассиком с рабочим шкивом приспособления при испытаниях в динамическом режиме изделия.
