Стенд для испытания пар трения "вал-втулка"



Стенд для испытания пар трения вал-втулка
Стенд для испытания пар трения вал-втулка
Стенд для испытания пар трения вал-втулка

 


Владельцы патента RU 2541424:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" (RU)

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.

 

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.

Известен стенд для испытания пар трения «вал-втулка» [Патент №2472128, опубл. 10.01.2013, кл. G01Μ 1/00], содержащий электродвигатель, кулисный механизм, раму, маховик, направляющие, кронштейны, валы, бачки, трубки, счетчик числа оборотов.

Стенд обладает следующим недостатком, связанным с невозможностью исследования износа радиальных пар трения «вал-втулка» при воздействии двухсторонней радиальной нагрузки.

Цель изобретения - одновременное испытание на износ сопряженных поверхностей типа «вал-втулка» испытывающих двухстороннюю радиальную нагрузку.

Указанный технический результат достигается тем, что стенд содержит подшипниковые опоры, два нагружающих устройства, два шатуна. Нагружающее устройство содержит корпус, шток, фланцы, опоры, пружины. Опоры жестко соединяют с корпусом. На штоке устанавливают пружины. С торцами корпуса соединяют фланцы. Шатун содержит вилку, шкворень, кронштейн, планку. Вилку и кронштейн соединяют со шкворнем. Маховик устанавливают в подшипниковых опорах в верхней части рамы. Шатуны одним концом шарнирно соединяют с маховиком, другим концом шарнирно соединяют с штоком нагружающего устройства.

Стенд для испытания пар трения «вал-втулка» позволяет испытывать образцы, которые работают без смазки и в условиях пластичной смазки, для этого в осях установлены пресс-масленки.

Пластичная смазка в зону трения подается по отверстиям, расположенным радиально в оси, на которой закреплен испытуемый образец.

На фиг. 1 представлен общий вид стенда для испытания пар трения «вал-втулка», на фиг. 2 - нагружающее устройство, на фиг. 3 - шатун.

Стенд для испытания пар трения «вал-втулка» содержит электродвигатель 1, раму 2, нагружающее устройство 3, 4, маховик 5, шатун 6, 7, подшипниковую опору 8, 9, счетчик числа оборотов 10.

Нагружающее устройство (фиг. 2) содержит корпус 11, шток 12, фланцы 13, 14, опоры 15, 16, пружины 17, 18. Опоры 15, 16 прикреплены к корпусу нагружающего устройства. В корпусе 11 установлен шток 12, на котором установлены пружины 17, 18. В торцах корпуса 11 установлены фланцы 13, 14.

Шатун (фиг. 3) содержит вилку 19, шкворень 20, кронштейн 21, планку 22. Вилка 19 прикреплена к одному торцу шкворня 20, к другому торцу шкворня 20 прикреплен кронштейн 21. Планка прикреплена к кронштейну при помощи болтов 23, 24.

В верхней части рамы установлен электродвигатель 1 и закреплен при помощи болтовых соединений. Маховик 5 установлен в подшипниковых опорах 8, 9, закрепленных в верхней части рамы при помощи болтовых соединений. Концы валов электродвигателя 1 и маховика 5 соединены при помощи муфты 25.

К маховику при помощи кронштейна и планки прикреплены шатуны 6, 7. Нагружающее устройство 3, 4 закреплено в верхней части рамы при помощи болтовых соединений. Шатуны 6, 7 при помощи вилки закрепляются к установленным в отверстии штока нагружающего устройства испытуемым образцам 26, 27 при помощи осей 28, 29.

С левой стороны рамы закреплен электрический щит управления 30.

Работает стенд следующим образом.

Испытуемые образцы устанавливают в отверстие штока нагружающего устройства. Закрепляют при помощи вилки и оси 28, 29 шатун стенда.

Задают радиальную нагрузку на испытуемые образцы при помощи нагружающего устройства.

Если условия работы сопряженной пары предусматривает наличие пластичной смазки, то через пресс-масленку нагнетают к зоне трения пластичную смазку. После завершения подготовительных мероприятий производят пуск стенда. Количество циклов работы считывают по показаниям счетчика числа оборотов.

Таким образом, стенд для испытания пар трения «вал-втулка» может быть применен на заводах, применяющих различные методы упрочнения отверстия или пары вал-отверстие, испытывающих двухстороннюю радиальную нагрузку, работающих в различных условиях смазывания, для различных материалов и сравнения их технических характеристик с целью подбора оптимальных режимов обработки.

Наличие нагружающих устройств позволяет плавно задавать радиальную нагрузку на испытуемые образцы, имитируя различные условия нагружения.

Предусмотрено испытание образцов при сухом трении и с подводом смазочного материала в зону трения.

Конструктивное исполнение стенда для испытания пар трения «вал-втулка» поможет проводить сравнительный анализ технических характеристик соединения «вал-втулка» путем определения диаграммы зависимости износа сопряженной пары от нагрузки и времени при различных видах химических, термических и химикотермических обработок по отношению к необработанной поверхности

Стенд для испытания пар трения «вал-втулка», содержащий электродвигатель, раму, маховик, счетчик числа оборотов, отличающийся тем, что стенд содержит подшипниковые опоры, два нагружающих устройства, два шатуна, причем соответствующее 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 кронштейн соединены со шкворнем, маховик установлен в подшипниковых опорах в верхней части рамы, шатуны одним концом шарнирно соединены с маховиком, другим концом шарнирно соединены со штоком нагружающего устройства.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для испытания на прочность лопаточных дисков турбомашин с вильчатым соединением. Устройство содержит тяги, предназначенные для связи с захватами испытательной машины и с элементом обода диска посредством заклепок, предназначенных для размещения в крепежных отверстиях элемента обода диска, четыре планки - верхнюю и нижнюю, расположенные горизонтально параллельно друг другу, правую и левую, расположенные вертикально параллельно друг другу и перпендикулярно верхней и нижней планкам, причем верхняя планка содержит пять отверстий, равномерно отстоящих друг от друга, нижняя, правая и левая планки содержат по три отверстия, равномерно отстоящих друг от друга, при этом отверстия, расположенные справа и слева от центрального отверстия верхней планки, а также центральные отверстия нижней, правой и левой планок предназначены для соединения и передачи усилий от соответствующих захватов двухосной испытательной машины. Технический результат заключается в создании эксплуатационных условий нагружения одновременно в трех верхних крепежных отверстиях элементах обода диска. 1 ил.
Наверх