RU171137U1 - Resonance test bench for endurance shafts - Google Patents

Resonance test bench for endurance shafts Download PDF

Info

Publication number
RU171137U1
RU171137U1 RU2016136745U RU2016136745U RU171137U1 RU 171137 U1 RU171137 U1 RU 171137U1 RU 2016136745 U RU2016136745 U RU 2016136745U RU 2016136745 U RU2016136745 U RU 2016136745U RU 171137 U1 RU171137 U1 RU 171137U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibrator
shaft
test
shafts
test shaft
Prior art date
Application number
RU2016136745U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Перцев
Юрий Иосифович Фокин
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет"
Priority to RU2016136745U priority Critical patent/RU171137U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU171137U1 publication Critical patent/RU171137U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на выносливость валов, преимущественно коленчатых валов.Стенд содержит две массы 1 и 2 с захватами 3 для их крепления на испытуемом валу 4, привод 5 с вибратором 6, а также приспособление для создания асимметричной нагрузки в испытуемом валу 4. На торце испытуемого вала 4 в постели 14 закреплен дополнительный вибратор 15, кинематически связанный с одним концом вала вибратора 6. Дополнительный вибратор 15 создает в испытуемом вале 4 периодически действующую продольную нагрузку, которая накладывается на основное изгибное нагружение, создаваемое вибратором 6. Это приближает условия испытаний к эксплуатационным, что увеличивает достоверность испытаний на выносливость валов. 2 фиг.The invention relates to testing equipment, namely, devices for testing the endurance of shafts, mainly crankshafts. The bench contains two masses 1 and 2 with grippers 3 for their fastening on the test shaft 4, drive 5 with a vibrator 6, and also a device for creating asymmetric loads in the test shaft 4. At the end of the test shaft 4 in bed 14, an additional vibrator 15 is fixed kinematically connected to one end of the shaft of the vibrator 6. The additional vibrator 15 creates a periodically acting longitudinal in the test shaft 4 hydrochloric load that is imposed on the principal bending loading generated by the vibrator 6. This brings the test conditions to the performance, which increases the accuracy of the tests of endurance shafts. 2 of FIG.

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на выносливость валов, преимущественно коленчатых валов.The invention relates to testing equipment, and in particular to devices for testing the endurance of shafts, mainly crankshafts.

При работе машин и механизмов широко используются приводные валы, которые подвергаются различным видам нагружения. Например, при работе двигателей внутреннего сгорания коленчатые валы нагружаются изгибом, кручением и продольными или, как их еще называют, осевыми силами [Попык К.Г. «Динамика автомобильных и тракторных двигателей» Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1970 - 328 с, «Двигатели внутреннего сгорания» Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для вузов. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М: Машиностроение, 1984 - 384 с, Чистяков В.К. «Динамика поршневых и комбинированных ДВС», Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1989 - 256 с].During the operation of machines and mechanisms, drive shafts are widely used, which are subjected to various types of loading. For example, during the operation of internal combustion engines, crankshafts are loaded by bending, torsion and longitudinal or, as they are also called, axial forces [K. Popyk "Dynamics of automobile and tractor engines" Textbook for universities. M .: Higher School, 1970 - 328 s, “Internal Combustion Engines” Design and Strength Analysis of Piston and Combined Engines. Textbook for high schools. Ed. A.S. Orlina, M.G. Kruglov. M: Engineering, 1984 - 384 s, Chistyakov V.K. “Dynamics of piston and combined internal combustion engines”, Textbook for universities. M .: Engineering, 1989 - 256 s].

Известен стенд для испытания коленчатых валов на усталость [Журнал «Motortechnische Zeitschrift» №37, 1976, №5, С. 201-207], содержащий маховые массы, в которых закреплен испытуемый вал. Нагружение вала производится ненаправленными вибраторами, расположенными на концах маховых масс. Вибраторы работают в противофазе. Величина нагружения определяется датчиком. Регулирование ее величины осуществляется приводным электродвигателем.A known bench for testing crankshafts for fatigue [Magazine "Motortechnische Zeitschrift" No. 37, 1976, No. 5, S. 201-207], containing flywheel masses in which the test shaft is fixed. The shaft is loaded by non-directional vibrators located at the ends of the fly masses. Vibrators work in antiphase. The magnitude of the load is determined by the sensor. Its value is regulated by a drive electric motor.

Недостатком стенда является невозможность нагружения испытуемого вала одновременно изгибом и продольной силой. Это уменьшает достоверность результатов испытания.The disadvantage of the stand is the impossibility of loading the test shaft at the same time by bending and longitudinal force. This reduces the reliability of the test results.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является стенд для испытания валов на усталость при изгибе [A.c. №1244553]. Стенд содержит две массы с захватами для их крепления на испытуемом валу, привод, размещенный на одной из масс вибратор, а также индикатор, предназначенный для размещения на испытуемом валу. Стенд снабжен приспособлением для сближения масс в процессе испытаний для создания асимметричной циклической нагрузке в испытуемом вале.The closest technical solution to the claimed is a bench for testing shafts for bending fatigue [A.c. No. 1244553]. The stand contains two masses with grippers for their fastening on the test shaft, a drive placed on one of the masses a vibrator, and also an indicator designed to be placed on the test shaft. The stand is equipped with a device for converging the masses during the tests to create an asymmetric cyclic load in the test shaft.

Характер создаваемой стендом знакопеременной циклической изгибной нагрузки значительно отличается от наблюдаемого в эксплуатации, когда одновременно с изгибными силами на вал действуют продольные силы. Это уменьшает достоверность результатов испытаний. Таким образом, недостатком такого указанного стенда является невозможность приближения условий испытаний к эксплуатационным.The nature of the alternating cyclic bending load created by the stand differs significantly from that observed in operation, when longitudinal forces act on the shaft simultaneously with bending forces. This reduces the reliability of the test results. Thus, the disadvantage of this specified stand is the impossibility of approximating the test conditions to operational.

Задача полезной модели является приближение условий испытаний к эксплуатационным.The objective of the utility model is to bring test conditions closer to operational.

Для достижения указанной задачи резонансный стенд содержит две массы с захватами для крепления на испытуемом валу, привод, размещенный на одной из масс вибратора, а также индикатор, предназначенный для размещения на испытуемом валу. Стенд снабжен приспособлением для создания асимметричной циклической нагрузки в испытуемом вале.To achieve this task, the resonant stand contains two masses with grippers for mounting on the test shaft, a drive placed on one of the masses of the vibrator, as well as an indicator designed to be placed on the test shaft. The stand is equipped with a device for creating an asymmetric cyclic load in the test shaft.

Новым в резонансном стенде является его снабжение дополнительным вибратором, закрепленном на торце испытуемого вала и кинематически связанном с одним концом вибратора, при этом оси валов дополнительного вибратора перпендикулярны оси испытуемого вала.New in the resonance bench is its supply with an additional vibrator mounted on the end of the test shaft and kinematically connected with one end of the vibrator, while the axis of the shafts of the additional vibrator is perpendicular to the axis of the test shaft.

На фигурах 1, 2 показана схема предлагаемого стенда.In figures 1, 2 shows a diagram of the proposed stand.

Резонансный стенд содержит две массы 1 и 2 с захватами 3 для их крепления на испытуемом валу 4, привод 5, размещенный на массе 2, вибратор 6, один конец вала которого муфтой 7 связан с приводом 5, соединяющую массы 1 и 2 тягу 8, один конец которой опирается на пружину 9 с гайкой 10 относительно массы 1 (фиг. 1). Приспособление для создания асимметричной нагрузки состоит из центробежного регулятора 11, шарнирно соединенного с другим концом тяги 8, и зубчатой передачи 12, размещенной на массе 2 и соединяющей вал центробежного регулятора 11 с валом вибратора 6. Индикатор 13 размещен на испытуемом валу 4.The resonance stand contains two masses 1 and 2 with grippers 3 for their fastening on the test shaft 4, a drive 5 placed on the mass 2, a vibrator 6, one end of the shaft of which is coupled by a coupling 7 to the drive 5, connecting rod 1 to mass 1 and 2, one the end of which rests on a spring 9 with a nut 10 relative to the mass 1 (Fig. 1). The device for creating an asymmetric load consists of a centrifugal controller 11, pivotally connected to the other end of the rod 8, and a gear 12 located on the mass 2 and connecting the shaft of the centrifugal controller 11 with the shaft of the vibrator 6. The indicator 13 is placed on the test shaft 4.

На торце испытуемого вала 4 в постели 14 закреплен дополнительный вибратор 15, кинематически связанный цилиндрическими шестеренями 16 и валом 17 с одним концом вала вибратора 6 (фиг. 1, 2).At the end of the test shaft 4 in bed 14, an additional vibrator 15 is fixed, kinematically connected by cylindrical gears 16 and a shaft 17 with one end of the shaft of the vibrator 6 (Fig. 1, 2).

Дополнительный вибратор 15 представляет собой вибратор направленного типа, в котором две находящиеся в зацеплении шестерни с неуравновешенными грузами синхронно и синфазно вращаются в противоположных направлениях (фиг. 2). Оси валов дополнительного вибратора 17 перпендикулярны оси испытуемого вала 4. Вследствие этого в испытуемом вале 4 генерируется периодически действующая продольная нагрузка (показано стрелками на фиг. 2).The additional vibrator 15 is a directional vibrator in which two gears engaged with unbalanced loads are synchronously and in phase rotated in opposite directions (Fig. 2). The axis of the shafts of the additional vibrator 17 is perpendicular to the axis of the test shaft 4. As a result, a periodically acting longitudinal load is generated in the test shaft 4 (shown by arrows in Fig. 2).

Резонансный стенд работает следующим образом. Предварительный изгиб испытуемого вала 4 создается сближением масс 1 и 2 сжатием пружины 9 гайкой 10 и тем самым обеспечивается заданный коэффициент асимметрии цикла нагружения испытуемого вала 4. При включении привода 5 вибратор 6 создает изгибную циклическую нагрузку в испытуемом вале 4. Увеличение частоты вращения вибратора 6 и центробежного регулятора 11 приводит к натяжению тяги 8, сжатию пружины 9 и дополнительному сближению масс 1 и 2, а, следовательно, к дополнительному изгибу испытуемого вала 4, что изменяет коэффициент асимметрии циклической нагрузки в процессе испытания. От вала вибратора 6 через цилиндрические шестерни 16 и вал 17 во вращательное движение приводятся шестерни с неуравновешенными грузами направленного дополнительного вибратора 15, создавая в испытуемом вале 4 продольные колебания. Величина нагружения испытуемого вала 4 определяется с помощью индикатора 13. Действие дополнительного вибратора 15 обеспечивает наложение еще одной составляющей - продольных колебаний - на основное нагибное нагружение, создаваемое вибратором 6. Это позволяет получить на испытуемом вале 4 нагрузку, близкую к наблюдаемой в эксплуатации.The resonance stand works as follows. The preliminary bending of the test shaft 4 is created by the convergence of the masses 1 and 2 by compression of the spring 9 with the nut 10, and this ensures the specified asymmetry coefficient of the load cycle of the test shaft 4. When the drive 5 is turned on, the vibrator 6 creates a bending cyclic load in the test shaft 4. The speed of the vibrator 6 increases and centrifugal regulator 11 leads to tension of the rod 8, compression of the spring 9 and the additional convergence of the masses 1 and 2, and, consequently, to the additional bending of the test shaft 4, which changes the coefficient of asymmetry of the cycle eskoy load during the test. From the shaft of the vibrator 6 through the cylindrical gears 16 and the shaft 17, the gears with unbalanced loads of the directed additional vibrator 15 are rotationally driven, creating longitudinal vibrations in the test shaft 4. The magnitude of the loading of the test shaft 4 is determined using the indicator 13. The action of the additional vibrator 15 provides the imposition of another component - longitudinal vibrations - on the main bending load created by the vibrator 6. This allows you to get on the test shaft 4 a load close to that observed in operation.

Таким образом, использование предложенного резонансного стенда приближает условия испытаний к наблюдаемым в эксплуатации, это увеличивает достоверность испытаний.Thus, the use of the proposed resonant stand brings the test conditions closer to those observed in operation, this increases the reliability of the tests.

Claims (1)

Резонансный стенд для испытания валов на выносливость, содержащий две массы с захватами для их крепления на испытуемом валу, привод, размещенный на одной из масс вибратор, а также индикатор и приспособление для создания асимметричной нагрузки в испытуемом вале, отличающийся тем, что стенд снабжен дополнительным вибратором, закрепленным на торце испытуемого вала и кинематически связанным с одним концом вибратора, при этом оси валов дополнительного вибратора перпендикулярны оси испытуемого вала.Resonance test bench for endurance shafts, containing two masses with grippers for their fastening on the test shaft, a drive placed on one of the masses a vibrator, as well as an indicator and a device for creating an asymmetric load in the test shaft, characterized in that the stand is equipped with an additional vibrator mounted on the end of the test shaft and kinematically connected with one end of the vibrator, while the axis of the shafts of the additional vibrator are perpendicular to the axis of the test shaft.
RU2016136745U 2016-09-13 2016-09-13 Resonance test bench for endurance shafts RU171137U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136745U RU171137U1 (en) 2016-09-13 2016-09-13 Resonance test bench for endurance shafts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136745U RU171137U1 (en) 2016-09-13 2016-09-13 Resonance test bench for endurance shafts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171137U1 true RU171137U1 (en) 2017-05-22

Family

ID=58877969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136745U RU171137U1 (en) 2016-09-13 2016-09-13 Resonance test bench for endurance shafts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171137U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211643U1 (en) * 2022-04-18 2022-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Device for providing simulation of real loading cycles of the resonant stand

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU100570A1 (en) * 1949-07-12 1975-12-30 Resonance Vibration Fatigue Tester
JPS5770428A (en) * 1980-10-20 1982-04-30 Kubota Ltd Equipment for fatigue test of crank-shaft of engine
SU1244553A1 (en) * 1984-11-20 1986-07-15 Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения Bench testing shafts for fatigue in bending
SU1375961A1 (en) * 1986-03-03 1988-02-23 Брянский Институт Транспортного Машиностроения Resonance bed for testing shafts
RU2247348C1 (en) * 2003-06-30 2005-02-27 ФГУП Войсковая часть 44535 Bench for testing shaft for twisting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU100570A1 (en) * 1949-07-12 1975-12-30 Resonance Vibration Fatigue Tester
JPS5770428A (en) * 1980-10-20 1982-04-30 Kubota Ltd Equipment for fatigue test of crank-shaft of engine
SU1244553A1 (en) * 1984-11-20 1986-07-15 Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения Bench testing shafts for fatigue in bending
SU1375961A1 (en) * 1986-03-03 1988-02-23 Брянский Институт Транспортного Машиностроения Resonance bed for testing shafts
RU2247348C1 (en) * 2003-06-30 2005-02-27 ФГУП Войсковая часть 44535 Bench for testing shaft for twisting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211643U1 (en) * 2022-04-18 2022-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Device for providing simulation of real loading cycles of the resonant stand

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103210226A (en) Decoupler with tuned damping and methods associated therewith
DE102010047437A1 (en) Diagnostic systems and methods for an in-cylinder pressure sensor
CN102792143B (en) Transverse load apparatus
RU171137U1 (en) Resonance test bench for endurance shafts
CN105928681A (en) Piezoelectric ceramics-hydraulic vibration-dynamic centrifugal complex environment testing device
Satyanarayana et al. Investigation of the stresses induced in crank shaft AISI E4340 forged steel
Jin et al. Theoretical calculation and experimental analysis of the rigid body modes of powertrain mounting system
CN202133602U (en) Spring fatigue test device
CN203837909U (en) Crank shaft bending fatigue test calibration device
Talikoti et al. A review on vibration analysis of crankshaft of internal combustion engine
Milašinović et al. Determination of differential equations of motion and parameters of an elastic internal combustion engine crankshaft
RU201820U1 (en) FATIGUE TEST RIG
RU148280U1 (en) FACILITY TEST INSTALLATION
CN207866524U (en) A kind of bearing tester type alternating load loading device based on lead screw transmission mechanism
RU2568178C1 (en) Process and test bench for mechanical tests
CN111380672B (en) Test device for torsional vibration damper
RU211643U1 (en) Device for providing simulation of real loading cycles of the resonant stand
RU140040U1 (en) BENCH FOR TESTING SAMPLES OF THREADED COMPOUNDS FOR TIRED ENDURANCE
RU2412430C2 (en) Machine for testing screw springs
CN106289790B (en) A kind of generating set equivalent test device
Bhatkar et al. Design and fabrication of combined fatigue testing machine
RU112422U1 (en) VEHICLE SHOCK TEST INSTALLATION
CN108254191A (en) Bearing tester type alternating load loading device based on toggle
Lassfolk Flexible mounting–theory and practice: a vibration study based on Wärtsilä’s electrical cabinet
RU2353916C1 (en) Keyed-and-splined joint test bench

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170521