Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин



Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин
Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин

 


Владельцы патента RU 2589757:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин. Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин содержит опорную раму со стойками, установленную на опорной раме несущую плиту с упорами для фиксации исследуемого образца грунта, взаимодействующего с испытываемым рабочим органом. Стенд также содержит механизм поперечного перемещения несущей плиты в горизонтальной плоскости и механизм продольного перемещения рабочего органа в горизонтальной плоскости, привод которого снабжен тяговой цепью, на которой закреплен захват с возможностью перемещения рабочего органа вдоль стенда на направляющих, закрепленных в стойках опорной рамы параллельно несущей плите. Дополнительно содержит винтовой механизм перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости, выполненный в виде ползуна, содержащего корпус, в котором с помощью резьбового соединения установлен винт с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с расположенным в корпусе четырехгранником, жестко соединенным с тензометрической головкой, на которой с помощью жестко соединенного с ней кронштейна, пальца и подшипников качения установлен с возможностью вращения на пальце рабочий орган. Технический результат заключается в повышении эффективности стенда. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин.

Известен стенд для испытания рабочих органов землеройных машин, включающий опорную раму, тензометрическую тележку с закрепленным на ней испытываемым рабочим органом, привод тележки, имеющий двигатель и регулирующее устройство, соединенное с тензометрической тележкой посредством тяговой цепи и захвата, и образец грунта, установленный на стенде с помощью специального устройства (Авт. свид. СССР №321709, дата приоритета 02.12.1969, дата публикации 19.11.1971, авторы: Карнаухов А.В. и др., RU).

Недостатком известного аналога является нерациональное использование грунта, так как образец грунта фиксируется на стенде в одном положении, при котором обеспечивается разрушение массива образца только в его центральной части, в связи с чем возникает необходимость использования в каждом последующем опыте нового образца грунта.

Известен стенд для испытания рабочих органов землеройных машин, принятый в качестве прототипа, содержащий опорную раму, тензометрическую головку с закрепленным на ней испытываемым рабочим органом для разрушения образца грунта, установленного с фиксацией в упорах, и привод тензометрической головки, имеющий двигатель, редуктор с выходным валом, на котором закреплена звездочка, связанная со звездочкой ведущего вала, ведущую и ведомую звездочки тяговой цепи привода, на одном из звеньев которой закреплен захват, выполненный с возможностью взаимодействия с тензометрической головкой, установленной на направляющих вдоль стенда, при этом стенд также снабжен механизмом поперечной подачи образца грунта, содержащим несущую плиту, установленную с возможностью перемещения по направляющим перпендикулярно продольной оси стенда с помощью ходового механизма (Патент РФ №2429459 C1, дата приоритета 26.04.2010, дата публикации 20.09.2011, авторы Ганжа В.А. и др., прототип).

Недостатком прототипа является его низкая эффективность и нерациональное использование образца грунта из-за ограниченной глубины резания и неполного разрушения исследуемого образца по высоте, а также из-за необходимости поднятия исследуемого образца над плитой для обеспечения требуемой глубины резания режущим инструментом, в результате чего для этой цели необходимо использовать тарированные пластины, однако при этом не обеспечивается жесткость установки исследуемого образца, и повышается трудоемкость процесса испытания, кроме того, скорость передвижения рабочего органа не может варьироваться в широких пределах из-за малого количества звездочек цепной передачи.

Задачей изобретения является повышение эффективности стенда путем обеспечения возможности задания требуемой глубины резания испытываемым режущим инструментом, варьирования скорости его передвижения и снижения трудозатрат.

Для решения поставленной задачи предложен стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин, содержащий опорную раму, тензометрическую головку с закрепленным на ней испытываемым рабочим органом для разрушения образца грунта, установленного на несущей плите с фиксацией в упорах, механизм поперечного перемещения несущей плиты в горизонтальной плоскости и механизм продольного перемещения рабочего органа в горизонтальной плоскости, содержащий привод, имеющий двигатель, червячный редуктор с выходным валом, кинематически связанным с тяговой цепью привода, на которой закреплен захват с возможностью перемещения рабочего органа вдоль стенда на направляющих, закрепленных в стойках опорной рамы параллельно несущей плите. Согласно изобретению, стенд дополнительно содержит винтовой механизм перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости, выполненный в виде ползуна, содержащего корпус, в котором с помощью резьбового соединения установлен винт с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с расположенным в корпусе четырехгранником, жестко соединенным с тензометрической головкой, на которой с помощью жестко соединенного с ней кронштейна, пальца и подшипников качения установлен с возможностью вращения на пальце рабочий орган, в корпусе также установлены регулировочные винты, взаимодействующие с четырехгранником, при этом корпус ползуна установлен с возможностью горизонтального перемещения вдоль упомянутых направляющих, закрепленных в стойках опорной рамы, а привод ползуна обеспечивает его продольное перемещение по направляющим в горизонтальной плоскости с помощью зацепа в виде штанги, взаимодействующей средней частью с корпусом ползуна, при этом привод содержит предохранительную муфту и дополнительные цепные передачи, содержащие тяговые цепи по обе стороны от ползуна с закрепленными в их звеньях концами упомянутой штанги, соединяющей тяговые цепи.

На фиг. 1 схематично показан стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин, общий вид; на фиг. 2 приведена кинематическая схема стенда.

Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин содержит опорную раму 1 со стойками 2, установленную на опорной раме несущую плиту 3 с упорами 4 для фиксации исследуемого образца грунта 5, взаимодействующего с испытываемым рабочим органом 6, механизм поперечного перемещения несущей плиты 3 в горизонтальной плоскости, механизм продольного перемещения рабочего органа 6 в горизонтальной плоскости и винтовой механизм перемещения рабочего органа 6 в вертикальной плоскости.

Несущая плита 3 установлена на четырех подшипниках скольжения 7, сопряженных с двумя параллельными цилиндрическими направляющими 8, концы которых жестко закреплены в опорах 9, смонтированных на опорной раме 1 стенда. В средней части несущей плиты 3 установлен ходовой механизм поперечного перемещения несущей плиты в горизонтальной плоскости, содержащий закрепленную на нижней поверхности несущей плиты втулку 10 с внутренней резьбовой поверхностью, взаимодействующей с резьбовой частью поворотной рукоятки 11, цилиндрическая часть которой установлена в закрепленной на раме 1 опоре 12 с возможностью вращения в ней без перемещения в осевом направлении.

На направляющих 13, установленных в стойках 2 опорной рамы параллельно наружной поверхности несущей плиты 3, установлен винтовой механизм перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости, выполненный в виде ползуна 14, содержащего сварной корпус 15, в котором с помощью резьбового соединения установлен винт 16 с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с расположенным в корпусе четырехгранником 17, жестко соединенным с тензометрической головкой 18, которая совместно с четырехгранником 17 может перемещаться в корпусе ползуна 14 с помощью винта 16. С тензометрической головкой 18 жестко соединен кронштейн 19, на котором с помощью пальца 20 и подшипников качения установлен с возможностью вращения рабочий орган 6 в виде режущего инструмента. В корпусе ползуна 14 также установлены регулировочные болты 21, взаимодействующие с четырехгранником 17 для регулирования зазора между корпусом и четырехгранником.

Таким образом, ползун 14, корпус 15 которого установлен на направляющих 13, кроме выполнения функции винтового механизма перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости, может перемещаться по направляющим 13 в горизонтальной плоскости в продольном направлении стенда. При этом привод ползуна, обеспечивающий его продольное перемещение, содержит электродвигатель 22, втулочно-пальцевую муфту 23, червячный редуктор 24, цепную передачу 25, предохранительную муфту 26 и цепные передачи 27, 28, 29, последние из которых содержат две тяговые цепи 29 по обе стороны от ползуна 14, соединенные промежуточным звеном в виде штанги 30, являющейся зацепом. При этом концы штанги 30 закреплены в звеньях тяговых цепей 29, а средней частью штанга 30 с помощью привода взаимодействует с корпусом ползуна 14 и передвигает его по направляющим 13. Скорость передвижения ползуна может изменяться за счет установки сменных звездочек 31, 32, 33 и 34 с разным количеством зубьев.

Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин работает следующим образом.

При исследовании процесса резания образца грунта на несущую плиту 3 устанавливают разборную металлическую форму с исследуемым образцом 5 и жестко фиксируют ее упорами 4. Вращением рукоятки 11 несущая плита 3 с закрепленной на ней формой с исследуемым образцом устанавливается в крайнее дальнее положение от рукоятки 11. При этом продольная кромка образца с его внешней стороны установится на траектории движения режущего инструмента 6, устанавливающего ширину резания. С помощью винта 16 задается требуемая глубина резания, а вращением рукоятки 11 несущая плита 3 с закрепленной на ней формой с образцом перемещается на заданное расстояние в сторону, ближе к рукоятке 11. При каждом перемещении неразрушенная часть массива исследуемого образца необходимой ширины устанавливается на направление движения режущего инструмента 6. При постепенном перемещении плиты 3 до упора в крайнее ближнее к рукоятке 11 положение, весь полезный объем образца как по ширине, так и по высоте, будет разрушен.

Крутящий момент от двигателя 22 передается через втулочно-пальцевую муфту 23, червячный редуктор 24, звездочку 31, цепную передачу 25, предохранительную муфту 26 и цепные передачи 27, 28, 29 и далее на промежуточное звено 30. Взаимодействуя с ползуном 14, промежуточное звено 30 перемещает его по направляющим 13, и режущий инструмент 6 осуществляет резание части образца.

Изменение скорости движения режущего инструмента осуществляется путем установки сменных звездочек 31, 32, 33 и 34 с разным количеством зубьев.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет устанавливать требуемую глубину, ширину и скорость резания, при этом использовать весь полезный объем образца, что позволяет снизить трудоемкость работ при перемещении образца и инструмента, значительно сократить время на установку параметров резания исследуемого образца между каждым последующим опытом при проведении испытаний.

Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин, содержащий опорную раму, тензометрическую головку с закрепленным на ней испытываемым рабочим органом для разрушения образца грунта, установленного на несущей плите с фиксацией в упорах, механизм поперечного перемещения несущей плиты в горизонтальной плоскости с ходовым винтом и механизм продольного перемещения рабочего органа в горизонтальной плоскости, содержащий привод, имеющий двигатель, червячный редуктор с выходным валом, кинематически связанным с тяговой цепью привода, на которой закреплен захват с возможностью перемещения рабочего органа вдоль стенда на направляющих, закрепленных в стойках опорной рамы параллельно несущей плите, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит винтовой механизм перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости, выполненный в виде ползуна, содержащего корпус, в котором с помощью резьбового соединения установлен винт с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с расположенным в корпусе четырехгранником, жестко соединенным с тензометрической головкой, на которой с помощью жестко соединенного с ней кронштейна, пальца и подшипников качения установлен с возможностью вращения на пальце рабочий орган, в корпусе также установлены регулировочные винты, взаимодействующие с четырехгранником, при этом корпус ползуна установлен с возможностью горизонтального перемещения вдоль упомянутых направляющих, закрепленных в стойках опорной рамы, а привод ползуна обеспечивает его продольное перемещение по направляющим в горизонтальной плоскости с помощью зацепа в виде штанги, взаимодействующей средней частью с корпусом ползуна, при этом привод содержит предохранительную муфту и дополнительные цепные передачи, содержащие тяговые цепи по обе стороны от ползуна с закрепленными в их звеньях концами упомянутой штанги, соединяющей тяговые цепи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке газовых подшипников высокооборотных турбомашин. Стенд содержит вал, установленный в радиальном подшипнике, закрепленном на станине стенда, установленный на валу испытуемый газодинамический подшипник, размещенный в корпусе, подвижном относительно станины, приводное устройство, соединенное с валом, нагрузочное устройство, связанное с указанным корпусом испытуемого газодинамического подшипника, и измерительную систему с датчиком частоты вращения вала и блоком обработки данных.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам снижения вибраций турбомашин, и может быть использовано в авиационных газотурбинных двигателях, испытательных стендах, роторы которых оборудованы упругими опорами.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания подшипниковых опор ротора, и может быть преимущественно использовано при определении предварительного осевого натяга подшипников качения ротора.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам определения прочности лопаточных дисков турбомашин с вильчатым соединением. Способ заключается в создании эксплуатационных условий нагружения одновременно в трех верхних крепежных отверстиях элементах обода диска.

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.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при определении стойкости инструмента методом, основанным на корреляции между магнитными и физико-механическими свойствами.

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).

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к техническому диагностированию машин и их деталей, и может быть использована для измерения динамических характеристик машин.

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.

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.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях (ТЭС) на паровых турбинах низкого давления, имеющих лопатки с бандажными полками, и предназначено для контроля целостности бандажных полок с возможностью контроля количества расцеплений на контролируемой турбинной ступени в процессе эксплуатации. При этом дефект зацепления бандажных полок рабочих лопаток определяют по появлению сигнала от расцепленных бандажных полок рабочих лопаток, а величину расцепления бандажных полок лопаток L (мм) рассчитывают по формуле: где Time - временной интервал, замеренный между импульсами разной полярности, вызванный наличием дефекта; Rpm - частота вращения ротора турбины с диагностируемыми лопатками; D - диаметр диагностируемой ступени по бандажным полкам (мм); Pi - число пи; 1 - единица; далее полученное значение величины расцепления бандажных полок рабочих лопаток L сравнивают с длиной бандажной полки и определяют степень повреждения рабочей ступени. Заявляемое техническое решение позволяет расширить области его применения за счет простоты реализации процесса измерений на энергетических объектах - паровых турбинах - без установки индукторов в бандажные полки лопаток и повысить надежность системы измерений за счет отсутствия недолговечных элементов измерительной схемы - индукторов, и отсутствия датчика фазы. 3 ил.
Наверх