Стенд для испытаний передачи "винт-гайка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >765683 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29, 03. 77 (21) 2466732/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23,09.80. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 250980 (51)M. Кл 3

G 01 M 13/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{53) УДК 620. 178. .162(088.8) А, Р. Логинов, Б.Я. Сачек, В.В.Алисин, В ° С. Комбалов, В. П. Горелов и А. А. Поляков (72) Авторы изобретения вптв

Государственный научно-исследовательский инсти т

14 5ll33CEFPT_#_ машиноведения им. ак адемика А. A. Благонравов а (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПЕРЕДАЧИ ВИНТ-ГАЙКА

Изобретение относится к испытаниям конструкций, точнеее деталей машин, и касается устройств для испытаний передаточного механизма типа винтгайка. 5

Известные устройства для испытаний передаточного механизма типа винтгайка выполняются с замкнутым или разомкнутым силовым контуром.

Известен стенд с замкнутым силовым контуром для испытаний передаточного механизма типа винт-гайка, состоящий из станины, смонтированных на ней с возможностью относительного перемещения держателей испытуемых вин- 15 та и гайки, жестко укрепленных на станине реверсивного привода вращения одного из элементов испытуемого вин-..оного механизма вокруг своей оси, направляющих осевого перемещения од- 20 ного из держателей вдоль оси испытуемой передачи, измерительного устройства и нагружающего устройства, включающего средства регулирования нагружающего усилия $1J 25

Недостаток стенда с замкнутым силовым контуром состоит в том, что на испытуемом винте усианавливаются две гайки, всле 1етвие чего ны збежно их взаимное влияние друг на друга, на- 30 пример в отношении вибраций, обусловленных скачками при трении. Это влияние становится особенно существенным при испытаниях пары винт-гай— ка со специальной резьбой, например упорной, так как в этом случае одна из гаек является технологической, поскольку она сопряжена с винтом по нерабочему профилю резьбы, а режимы ее работы тяжелее, чем испытаний основной гайки. При необходимости ис— пытания на стенде с замкнутым силовым контуром обратной винтовой пары, когда длина резьбы на винте меньше, чем на гайке, крутильная жесткость испытуемого винта невелика из-за больших его осевых габаритов, что также способствует усилению взаимного влияния испытуемых пар трения друг на друга. В конечном счете, взаимное влияние не позволяет достигнуть высокой точности оценки фрикционных характеристик испытуемой пары винтгайка, необходимых для оценки таких эксплуатационных ее свойств, как точность позиционирования винтового механизма, а также потерь на трение и долговечности.

Известен также стенд с разомкнутым силовьм контуром для испытаний

765683 передаточного механизма типа винтгаика, состоящий из станины, смонтированных на ней с возможностью относительного перемещения держателей элементов испытуемой винтовой передачи, реверсивного привода вращения одного из элементов испытуемой винтовой передачи вокруг своей оси, направляющих прямолинейного перемещения одного из держателей вдоль оси испытуемой передачи, измерительного устройства и нагружающего устройства, включающего силовой гидроцилиндр, ось которого параллельна направляющим (2)

Недостаток стенда заключается в том, что грузовые элементы нагружающего устройства связаны с одним из держателей тросом, вследствие чего при частых реверсах привода вращения во: .икает самопроизвольное колебание грузов, а следовательно, и изменен;io загружающего усилия, что также :-, е ;о-воляет достигнуть высокой точное и оценки Фрикционных характерист.1к испытуемой пары для указанных режимов работы.

Наиболее близк-ы по технической сущности к предлагаемому является стенд для испытаний передачи винтгайка, содержащий станину, установленные па ;- ей с возможностью относительного перемещения держатели элементn>; псгытуемой винтовои передачи, же тко у>>- епленное Hd станине и-лме ритс.ь«оо устройство, реверсивный приво; — =- ",ì>råíê>r одного из этих элементо.. вокруг своей оси, установленные пара .лельно их осям и кинематически c=:r:>анньiе с одним из держателеи передачи направляющую и нагружаюцес устройство, включающее в себя силовой гицроцилиндр и камеру давления с регулятором (3).

-:едостатком этого стенда является то,что он и>леет невысокую точность оценки фрикционных характеристик из — за того, что корпус силового гидроцилиндра жестко связан в осевом направлении с держателем, вследствие чего силы трения, возникающие между поршнем и корпусом силов or o гидpоцили ндра, уменьшают или ув еличивают развиваемое нагружающим устройством усилие H зависимо ти от направления относительного перемещения элементов испытуемого винтов or oмеханизма,,поскольку законы изменения нагружающего усилия при прямом и обратном ходе испытуемого винтового механизма неодинаковы.

Цель изобретения — повышение точности оценки фрикционных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что силовой гидроцилиндр выполнен двухпоршневым с расходящимися поршнями, один из которых жестко связан оо станиной, другой кинематически связан с держателем испытуемой гайки, а корпус силового гидроцилиндра установлен с возможностью осевого перемещения относительно держателеи и снабжен синхронизированным с приводом вращения и регулируемым по скорости реверсивным приводом поступательного перемещения.

На чертеже изображен схематически стенд для испытаний передачи винтгайка.

На станине 1 в опоре вращения 2 смонтирован заторможенный поршень 3, являющийся держателем одного из элементов испытуемой пары винта А. Винт связан с реверсивным приводом 4 вращения через червячную пару Z, Z и шестерни 2, Z4 . Свободный (консольный) конец винта поддерживается люнетом 5. .Люнет установлен на направ— ляющих — цилиндрических колоннах б

2О и 7, оси которых параллельны оси шпинделя. Одна из колонн б имеет большую длину. Разность в длине колонн обусловлена необходимостью разворота его люнета в положении максимального удаления от шпинделя при установке и снятии испытуемой пары.

Направляющие колонны являются и опорами для держателя второго элемента испытуемой пары трения, а именно гайки B установленной с возможностью перемещения относительно держателя винта А. Держатель гайки содержит нажимную шайбу 8, корпус 9 с центрируюиртм гнездом для гайки, фиксатор гайки, например эксцентриковогс типа (на чертеже не показан) и сферический подпятник 10. Нажимная шайба и корпус держателя снаб>кены подшипниковыми опорами 11, через которые они взаимодействуют с колон4О нами и тензодатчиками 12 (тензодатчики нажимной шайбы на чертеже не показаны), являющимися измерительным устройством момента сил трения. Подшипниковые опоры держателя гайки расположены на колоннах между конечными выключателями (на чертеже не показаны). Последние установлены на колоннах с возможностью регулирования их относительного положения и включены в схему управления электродвигателем привода.

Нагружающее устройство стенда кид нематически связанное с одним из держателей, например гайки Б, гидравлическое, и включает в себя корпус силового гидроцилиндра 13, который установлен в направляющих втулках 14 соосно шпинделю. B нем смонтированы опозитные поршни 15 и 16.

Поршень 15 жестко связан со ста60 ниной 1 стенда и снабжен центральным отверстием для подачи в цилиндр рабочей жидкости от камеры давления

17. Поршень 16 связàí с держателем испытуемой гайки с помощью разъемных и регулируелых по длине тяг 18

765683 и рав ноплече го коромысла 1 9 . Коромысло, тяги и нажимная шайба держатетеля гайки образуют шарнирный параллелограмм.

Корпус силового гидроцилиндра, установленный с возможностью осевого перемещения относительно держателей, 5 снабжен синхронизированным с приводом вращения и регулируемым по скорости реверсивным приводом поступательного движения. В данном конкретном случае исполнения этот период включает в себя реечную передачу t, Z6, гитару настройки подачи iS, червячную пару

Zg, Zz, приводимую от распределительного вала 20 реверсивного привода вращения держателя, причем кинема- )5 тическая цепь между держателем и корпусом силового гидроцилиндра имеет механизм настройки люфта, выполненный в виде регулируемых упоров 21, установленных на шестерне Z,è установленного между упорами поводка 22 распределителького вала.

Кроме того, нагружающее устройство стенда включает в себя регулятор 23 давления рабочеи жидкости, например реостатный датчик положения, сигнал от которого, поступая на аппаратуру управления насосной станции, обеспечивает изменение давления рабочеи жидкости в системе.

Стенд работает следующим образом. 30

Рабочая жидкость от камеры давления 17 подается в полость силового гидроцилиндра, образованную корпусом

13, поршнями 15 и 16, под давлением определяемым датчиком положения 23 35 .и аппаратурой управления камеры давления. Поршень 15 передает развиваемое силовым цилиндром усилие ка станину 1, а поршень 16 через коромысло 19, тяги 18, шайбу 8, сферический щ подпятник 10 и корпус 9 — на испытуемую гайку Б. Усилие, развиваемое силовым гидроцилиндром замыкается на станину через испытуемый винт А, заторможенный шпиндель 3 и опору 2.

Вращение от электродвигателя 4 передается непосредственно на испытуемый винт А через червячную пару Z,, Z, распределительный вал 20, механизм настройки люфта 21, 22 и шестер- 5р ни Z>, Zg .Одновременно вращение получает и шестерня Z5 реечной передачи привода поступательного перемещения корпуса силового гидроцилиндра. Оно осуществляется от распределительного вала 20 через червяную пару Z, Z7, 55 и гитару . Испытуемая гайка перемещается синхронно с корпусом силового гидроцилиндра. Нагружающий поршень 16, в силу жесткой связи его с гайкой, также перемещается синхронно 40 с ней и корпусом силового гидроцилиндра. Сопряжение нагружающего поршня

16 с корпусом силового гидроцилиндра

13 остается относительно неподвижным.

При раверсе привода корпус силовог гидроцилиндра и нагружающий поршень остаются неподвижными до тех пор, пока не произойдет выборка люфтов в кинематических цепях: электродвигательиспытуемый винт и электродвигатель корпус силового гидроцилиндра. Неподвижность корпуса силового гидроцилиндра в начальный момент реверса обусловлена отсутствием осевых усилий на него со стороны привода поступательного перемещения и рабочей жидкости, а неподвижность нагружающего поршня — отсутствием вращения испытуемого винта. Испытуемый винт неподвижен и в этом случае, когда испытуемый винтовой механизм несамотормозящийся, так как шпиндель стенда заторможенный. Выборка люфтов в указанных кинематических цепях заканчивается одновременно, и корпус силового гидроцилиндра начинает двигаться одновременно и с той же скоростью, что и.нагружающий поршень, т.е. совместно с ним, но уже в противоположную сторону.

Силы трения между корпусом силового гидроцилиндра 13 и поршнем 15

Hp передаются ка поршень 16, они полностью воспринимаются приводом поступательного перемещения. Таким образом, при прямом и обратном ходе испытуемого винтового механизма, нагружающее усилие на кего определяется только рабочим давлением жидкости в силовом гидроцилиндре, что и позволяет повысить точность оценки фрикционкых характеристик испытуемого винтового механизма.

Формула изобретения

Стекд для испытаний передачи винтгайка, содержащий станину, установ— ленные на ней с возможностью относительногo перемещения держатели элементов испытуемой винтовой передачи, жестко укрепленное на станине измерительное устройство, реверсивный привод вращения одного из этих элементов вокруг своей оси, установленные параллельно их ocr и кинематически связанные с одним из держателей передачи направляющую и нагружающее ус=— ройство, включающее в себя силовой гидроцилиндр и камеру давления с регулятором, о т л и ч а ю щ И И с я тем, что, с целью повышения точности оценки фрикциокных характеристик, силовой гидроциликдр выполнен двухпоршневым с расходящимися поршнями, один из которых жестко связан со станиной, другой кинематически связан с держателем испытуемой гайки, а корпус силового гидроцилиндра Установлен с возможностью осево-..о перемещения относительно держателей и снабжен ""èíõðîнизироваккым с приводом вращения и регулируемым по скорости реверсивным

765683

Ф 3 2 1

Составитель В. Рыкова

Ре актор Т. Kyr ышеваТехред А.Щепанская Ко екто Г. Решетник

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Заказ 6919/16 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники ин формации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 257107, кл. Я 01 M 13/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 416587, кл,, (01 М 13/02, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 263965,кл.Я 01 M 13/02,1968(прототип).