Устройство для испытания цилин-дрических шарниров ha циклическийповорот

 

Союз Севетскнх

СоцнапнстнчесннхРеспублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< «842472 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 09. 07. 79 (21) 2792740/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (51)м. к,.

G 01 и 3 /32

Государственный. комитет

СССР

Ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.06.81, Бюллетень № 24 (5З) УФ 621. 757. 06 (088.8) Дата опубликования описания 300681 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ШАРНИРОВ HA ЦИКЛИЧЕСКИЙ ПОВОРОТ к(, -g(A) и -k t o

ЬЬср 9« j)+

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательным машинам, и может быть использовано для испытаний вкладышей подшипников скольжения, цилиндрических шарниров на цилиндрический поворот, где на вкладыш действуют переменные,зависящие от угла поворота, удельные давления, например в шарнирах гесениц тракторов.

Известно устройство для испытания цилиндрических шарниров на циклический поворот, содержащее установленный с возможностью перемещения в направлении действия растягивающей нагрузки захват,соединенный с пружиной, задающей эту нагрузку, и неподвижный в этом же направлении захват с упором, соединенный с приводом циклического поворота.

Данное устройство позволяет испытывать шарниры гусениц при одинаковых удельных давлениях. В натурНых( условиях при перегибе шарнира гусе ницы на него действует переменная растягивающая нагрузка, возникающая от натяжения и колебания ветвей гусеницы, причем период колебаний, а следовательно, и период силы натяжения ветвей изменяются во времени т.к же, как и угол перегиба шарнира 1 .

Однако устройство не позволяет реализовать указанные условия нагружения шарнира.

Цель изобретения — обеспечение моделирования натурных условий нагружения по удельному давлению в шарнире в зависимости от угла перегиба.

Указанная цель достигается тем, 15 что устройство снабжено контактирующим с упором роликом, в осью которого соединен неподвижный в направлении .действия растягивающей нагрузки захват, а опорная поверхность упора

20 описана уравнением в полярных коор динатах р(р)= 1с h - с ())+ - г где Р— полярный угол,„ определяемый из соотношения

-qy) Sin Р )созе-к(с1, -q(at)

i т фд соур

842472

К вЂ” коэффициент, зависящий от размеров шарнира, жесткости и начального усилия пружины;

q — среднее значение максимальср ного удельного давления в шарнире, кгс/см2, 5

q (с») - требуемый з акон изменени,я максимального удельного давl ления, в шарнире, кгс/см; угол относительного поворота (перегиба) деталей шарнира, град;

1 — расстояние от центра шарнира до опорной поверхности упора при Ф = О,см; г — радиус ролика, см.

На фиг.1 изображена кинематическая 15 схема предлагаембго устройства; на фиг.2 — эпюра удельных давлений в шарнире.

В статическом положении шарнир погружен усилием предварительной растя- 20 нутой пружины (фиг. 1 ), обеспечивающей эпюру удельных давлений. Если опорную поверхность упора, выполнить по окружности радиусом 1-r (в полярных координатах, с началом координат в центре шарнира P (4 ) = 1-г), то при циклическом перегибе шарнира эпюра удельных давлений не изменяется (максимальное значение удельного давления q остается постоянным). Для изменения 9„ в процессе перегиба необходимо изменить усилие пружины, которое пропорционально деформации пружины или перемещению шарнира в направлении действия растягивающей нагрузки (Й) . При перегибе шарнира

f -2соэ р-d E+d (2 о

Из этого уравнения к = s ros 4eг-Рь . v захват соединен с приводом б циклического изгиба.

4 Устройство работает следующим образом.

Растяжением пружины 2 задается требуемая эпюра удельных давлений в испытываемом шарнире 7 со значением максимального Удельного давления 9б(у, а упором воспринимается усилие пружины..

При рабоче привода цилиндрического изгиба ролик катится по опорной позерхности упора. Если в процессе испытаний не требуется изменять уде55 льное давление в шарнире, т.е.

q(c») = const = q,To Я (P) = 1 — r; ф =Ф ;т.е. опорная поверхность упора выполнена по окружности радиусом

1-r, во всех остальных случаях форщ() ма опорной говерхности отличается от окружности и зависимости от 9(с6).

Использование предлагаемого устройства позволяет испытывать цилиндрические шарниры с обеспечением модели 5 рования натурных условий нагружения

К вЂ” коэффициент, зависящий от размеров шарнира, жесткости и начального усилия пружины;

q — среднее значение максимальср ного удельного давления в шарнире, кгс/см, q9) — требуемый закон изменения максимального удельного давления в шарнире, кгс/см;

q) — угол относительного поворота деталей шарнира, град;

1 — расстояние от центра шарнира до центра ролика при Р = О, см; г — радиус ролика, см.

Устройство состоит из подвижного в направлении действия растягивающей нагрузки захвата 1, скрепленного с задающей эту нагрузку пружиной 2,неподвижного в направлении действия. растягивающей нагрузки захвата 3, скрепленного с роликом 4, который контактирует с упором 5, неподвижный на угол Ф центр его перемещается из точки О в точку С, так как AC = 1.

Уравнение поверхности упора в полярных координатах с началом координат в точке О, выражается уравнением

Р (Р) = ОА - r.

Введем обозначение ОА = f;AB = a;

ВС = b; ОВ = С; ОС = d.

Из Ь OBA (фиг.1) определяем

f = a /sin@.

Иэ h ABC имеем а = 1 - b2 (так как

AC = 1); Ь = c-d.

Иэ Ь OBA с =fcosO ; Ь =fcosq d; а = 1 - f сов р + 2f cost ° d - d2.

После преобразований, подставив а = fsin @,получаем деформация пружины в зависимости от требуемого удельного давления равна

c1 =<(c(, -q (o ));

f= tq.;.q()) (q,. q,())

Уравнение опорной поверхности упора в полярных координатах, Где Ф полярный угол, определяемый иэ 6 CBA и h.ОВА имеет вид

P()-<(g, -9 l ))*i< - („-gee l) sm iy - а а Ь где 9 р = г9с» = —; 9 р = — tgo ; с Ь . а

842472

Я Р) = K(q -q(w))+

9ср

Рие. Р

ВНИИПИ Заказ 5054/43 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 по удельному давлению в зависимости от угла относительного поворота деталей шарнира. В некоторых шарнирах, например в шарнирах гусениц, в процессе их перегиба эпюра удельных давлений изменяется в зависимости от натяжения ветвей гусениц, которое непрерывно изменяется из-за колебания ветвей. Параметры этих колебаний зависят от многих факторов, но хорошо изучены и могут быть рассчитаны с достаточной степенью точности, следовательно, может быть задан закон изменения удельного давления q(e).

Таким образом, детали шарнира могут быть испытаны с учетом динамики нагружения. 15

Формула изобретения

Устройство для испытания цилиндрических шарниров на циклический поворот, содержащее установленный с возможностью перемещения в направле- 20

К вЂ” коэффициент, зависящий от размеров шарнира, жесткости и начального усилия пру- жины;

q — среднее значение максималь- 30 ср с7 ного удельного давления в шарнире, кгс/см требуемый закон изменения максимального удельного давления в шарнире, кгс/см 35 нии действия растягивающей нагрузки захват, соединенный с пружиной, задающей эту нагрузку, и неподвижный в этом же направлении захват с упором, соединенный с приводом циклического поворота, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью обеспечения моделирования естественных условий нагружения по удельному давлению в шарнире в зависимости от угла перегиба, оно снабжено контактирующим с упором роликом, с осью которого соединен неподвижный захват, при этом опорная поверхность упора описана уравнением в полярных координатах где 47 — полярный угол, определяемый из выражения угол поворота шарнира, град; расстояние от центра шарнира до опорной поверхности. упора при Р = О, см; радиус ролика, см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР е 179058, кл. G 01 N 3/32, 1954.