Способ испытания упругости деревянных колес

 

Класс 42k, 20»

М 61584

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А6П ОРСИОКУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. Ф. Горанский

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ УПРУГОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ КОЛЕС

Заявлено 8 октября 1938 г. за № 1920 в Народный Комиссариат лесной промышленности СССР

В деревянном колесе после его ошиновки, получаются остаточные напряжения ао, которые, складываясь с напряжениями, испытываемыми колесом при эксплуатации, о, обусловливают деформацию обода в местах его сопряжения со спицами.

Колесо сохраняет свои упругие свойства, если op+a,(R, где R— предел прочности на смятие древесины обода. Если сго+о,)Я, то в условиях эксплуатации происходит смятие древесины обода, и колесо быстро выходит из строя вследствие ослабления косяков, обода и шины, а также из-за потери «наброва» спиц (наклон спиц к плоскости колеса).

Таким образом правильно ошинованным считается такое колесо, в котором напряжение, получаемое при ошиновке, удовлетворяет условию оо(Я вЂ” cr,..

Согласно предлагаемому способу испытания упругости деревянных колес устанавливают относительную величину остаточных напряжений в ошинованном колесе, которая при заводских испытаниях колес могла бы служить критерием для оценки их пригодности. По этому способу можно также установить наличие искусственного «наброва», придаваемого колесу на заводе после ошиновки.

Способ основан на следующем. В каждом деревянном ошинованном колесе спицы ставятся с «набровом» примерно от 0,5 до 5 . Если прилагать ко втулке колеса в направлении его оси нагрузку, то в спицах будет возникать напряжение смятия, относительную величину которого можно определить расчетом, зная величину «наброва» площадь сопряжения обода со спицами, количество спиц и величину давления.

Для каждого колеса, в зависимости от условий эксплуатации повозки и ее грузоподъемности, можно установить предельное напряжение в древесине обода колеса при работе повозки. Зная это налряжеМ>41584 ние, легко определить нагрузку Q, которую нужно приложить к колесу, чтобы в плоскостях сопряжения обода со спицами получались напряже-. ния, равные тем, которые испытывает древесина обода при эксплуатации повозки. Если эту нагрузку Q прикладывать ко втулке колеса в направлении его оси, то в колесе е плоскости сопряжения обода со спицами будут наблюдаться упругие деформации, т. е будет удовлетворяться условие о +а,(Я. В этом случае можно считать, что колесо правильно собрано и ошиновано.

Давление на;втулку колеса можно прилагать посредством рычагов, винтами,или другим подходящим способом.

Регистрацию деформаций можно производить при помощи шкалы, применяя метод тарированной пружины либо оптический метод, или же отсчитывая по градуированной шкале величину угла поворота штурвала с,винтовым стержнем, давлением которого на втулку колеса и вызывают в нем деформации.

Если деформации в плоскости сопряжения обода со апицами являются упругими, то отсчитываемые по шкале значения будут соответствовать определенным напрузкам независимо от того, будут ли повышать нагрузку от нуля .до максимума или уменьшать ее от максимума до нуля. Если же деформации неупругие, то соответствия между отсчетами по шкале и нагрузками как при повышении нагрузки от нуля до максимума, так и при понижении нагрузки наблюдаться не будет.

На чертеже схематически показана примерная форма выполнения станка для испытания упругости деревянных, колес по предлагаемому способу; изображен вид станка спереди и сверху, На станине 1, представляющей горизонтальную площадку, укреплены на стойках 2 две щеки 8, изолированные прокладками 4. В промежутке между щеками установлен окладной рычаг второго рода 5, проходящий через гайку 9. Одним концом рычаг. шарнирно укреплен в щеках болтом 12, на противоположном конце рычага подвешен груз 11 и помещен переставной по рычагу груз б. Через гайку 9 пропущен винтовой стержень 7 штурвала 10, снабженного угломерной шкалой И.

Для установки рычага в .исходное положение применен установочный винт 8.

Станок снабжен контактной электрической сигнализацией (не показана на фигуре). Один контакт электрической цапи подведен от источника. тока к установочному:винту 8, а другой — к металлической пластинке.14 на втулке испытываемого колеса 15.

Работа станка заключается в следующом.

Испытываемое колесо 15 укладывают ободом на станину 1 станка, винтом 8 устанавливают рычаг. 5 в исходное положение и подбирают на нем грузы б и 11 с таким расчетом, чтобы создать определенное давление на втулку колеса при максимальном угле поворота штурвала10.

Это достигается соотвегствующим подъемом .рычага над установочным винтом 8, служащим одной из опор рычага в его исходном положении.

Далее связывают контакт металлической втулки колеса с и сточнйком тока и паворачивают штурвал 10 до момента, когда стержень 7 штурвала войдет в соприкосновение с металлической пластинкой 14, лежащей на втулке колеса. В этот мамент ток замкнетоя и загорится лампочка. Тогда устанавливают нулевой, показатель шкалы против стрелки штурвала или против отметки на нем и поворачивают штурвал до тех пор, пока лампочка не погаснет (лампочка гаснет вследствие размыкания,цепи при падъеме,рычага и ад установочным винтом).

Как:только это произойдет, подсчитывают угол, на который повернут штурвал. Затем поварачивают штурвал в обратную сторону до тех пор;

J4 61584 пока лампочка, вновь не загорится. Такую операцию со штурвалом повторяют, после чего берут показания по шкале.

Рычаг 5 в исходном положении лежит на установочном винте, как на дополнительной опоре, поэтому приподниматься над этой опорой он может только при максимально допускаемой нагрузке Q, (когда напряжения в древесине обода и в спицах равны максимальным напряжениям в колесе), возможной при эксплуатации повозки.

Отношение углов поворота штурвала, выраженное в процентах, характеризует степень у пругости колеса.

Предмет изобретения

Способ испытания упругости деревянных колес, отличающийся тем, что ко,втулке в направлении ее осн прилагают силу, сжимающую расположенные наклонно к последней спицы, с целью получения деформаций в плоскостях соприкосновения деревянных частей.