RU1803786C - Stand for testing flexible elements for strength - Google Patents
Stand for testing flexible elements for strengthInfo
- Publication number
- RU1803786C RU1803786C SU894726113A SU4726113A RU1803786C RU 1803786 C RU1803786 C RU 1803786C SU 894726113 A SU894726113 A SU 894726113A SU 4726113 A SU4726113 A SU 4726113A RU 1803786 C RU1803786 C RU 1803786C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- elastic elements
- crank
- gear
- slider
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Стенд дл испытани упругих элементов на усталость относитс к машиностроению и может быть использован дл испытани упругих элементов, амортизационных стоек , тросовых заделок и пр. на усталость. Цель изобретени - снижение энергоемкости используемого привода. Стенд содержит раму 1, на концах которой расположены неподвижные регулируемые винтовые опоры 2 с гайками 3, к которым крепитс один из концов испытуемых упругих элементов 4, привод в виде электродвигател 5 со шкивом 6, который посредством ремн 7 соединен со шкивом 8, сид щим жестко на валу 9, ЮрГИХ нтов нию ни стость . мкодерены оподин в 4, киедилу 9, который жестко соединен с шестерней 10, Вал 9 установлен в кронштейнах 11, расположенных на раме 1. В середине рамы 1 установлен вал кривошипного механизма 12 на подшипниках на одном конце которого вне рамы 1 жестко закреплено зубчатое колесо 14, наход щеес в зацеплении с шестерней 10. На палец вала кривошипного механизма 12 насажен подшипник/который входит в пр моугольный паз ползуна с проушинами дл креплени подвижных концов соответствующих упругих элементов 4. С внешней стороны рамы 1 на оси установлено зубчатое колесо 21, наход щеес в зацеплении с колесом 14. На колесе 21 закреплен жестко кривошип 22, который входит в пр моугольный паз 23 ползуна 24, который размещен в направл ющих 25 и соединен с силовой пружиной 26, другой конец которой закреплен неподвижно на раме 1. на кривошипе 22 насажен подшил ник 27 дл уменьшени трени при перемещении по пазу 23. Сверху на раме 1 закреплен счетчик циклов 28. 5 ил. ЈThe fatigue test bench for elastic elements relates to mechanical engineering and can be used to test elastic elements, suspension struts, cable terminations, etc. for fatigue. The purpose of the invention is to reduce the energy intensity of the drive used. The stand contains a frame 1, at the ends of which there are fixed adjustable screw supports 2 with nuts 3, to which one of the ends of the tested elastic elements 4 is attached, a drive in the form of an electric motor 5 with a pulley 6, which is connected via a belt 7 to a pulley 8, which sits rigidly on shaft 9, YurGII nti niyu nost. mikroderen in 4, ciedila 9, which is rigidly connected to gear 10, shaft 9 is installed in brackets 11 located on the frame 1. In the middle of the frame 1 there is a shaft of the crank mechanism 12 on bearings at one end of which the gear 14 is rigidly fixed outside the frame 1 which is in engagement with gear 10. A bearing is mounted on the shaft pin of the crank mechanism 12, which enters the rectangular groove of the slider with eyes for fastening the movable ends of the corresponding elastic elements 4. On the axis of the frame 1 a gear wheel 21 in engagement with the wheel 14. A rigid crank 22 is fixed on the wheel 21, which enters the rectangular groove 23 of the slider 24, which is placed in the guides 25 and connected to the power spring 26, the other end of which is fixedly mounted on the frame 1. on the crank 22, a nickname 27 has been inserted, to reduce friction when moving along the groove 23. On top of the frame 1, a cycle counter 28 is fixed. 5 ill. Ј
Description
Фиг.1Figure 1
Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл испытани упругих элементов, амортизационных стоек, тросовых заделок.The invention relates to mechanical engineering and can be used to test elastic elements, suspension struts, cable terminations.
Цель изобретени - снижение энергоемкости используемого привода.The purpose of the invention is to reduce the energy intensity of the drive used.
Поставленна цель достигаетс тем, что в стенде дл испытани упругих элементов на усталость, содержащем раму с направл ющей , две опоры дл закреплени одного из концов соответствующих упругих элементов , размещенный в направл ющей ползун с подвижными опорами дл креплени вторых концов соответствующих упругих элементов , и. привод перемещени ползуна, включающий кривошипный механизм, палец которого св зан с ползуном, опоры установлены соосно направл ющей и симметрично относительно ползуна, а стенд снабжен двум наход щимис в зацеплении зубчатыми колесами, одно из которых закреплено на оси кривошипа, а второе установлено на раме, дополнительным кривошипом , закрепленным на втором колесе, и силовой пружиной, один конец которой св зан с рамой, а другой - с дополнительным кривошипом, а диаметр первого зубчатого колеса в два раза больше диаметра второго зубчатого колеса.The goal is achieved in that in the stand for testing elastic elements for fatigue, containing a frame with a guide, two supports for securing one of the ends of the respective elastic elements, placed in the guide slider with movable supports for attaching the second ends of the respective elastic elements, and. a slider moving drive, including a crank mechanism, the pin of which is connected to the slider, the supports are mounted coaxially and symmetrically with respect to the slider, and the stand is equipped with two gear wheels engaged, one of which is mounted on the crank axis, and the second is mounted on the frame, an additional crank mounted on the second wheel and a power spring, one end of which is connected to the frame, and the other with an additional crank, and the diameter of the first gear is twice the diameter of the second gear of the wheel.
На фиг. 1 изображен предлагаемый ртенд, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 стенда через ползун в положении, когда ползун максимально смещен вправо; на фиг. 4а - упрощенна схема кривошипного механизма с упругими элементами; схема сил, действующих на кривошипный механизм , вывод формулы крут щего момента; на фиг. 46 - палец кривошипного механизма в нейтральном положении; на фиг. 5 - кинематическа схема дополнительного кривошипного механизма.In FIG. 1 shows a proposed rtend, side view; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2 stands through the slider in the position when the slider is maximally shifted to the right; in FIG. 4a is a simplified diagram of a crank mechanism with elastic elements; a diagram of the forces acting on the crank mechanism, the derivation of the torque formula; in FIG. 46 - crank pin in neutral position; in FIG. 5 is a kinematic diagram of an additional crank mechanism.
Стенд состоит из рамы 1, на концах которой расположены неподвижные регулируемые винтовые опоры 2 с гайками 3, к которым крепитс один из концов испытуе- мых упругих элементов 4, привода в виде электродвигател 5 со шкивом б, который посредством ремн 7 соединен со шкивом 8, сид щем жестко на валу 9, который жестко соединен с шестерней 10. Вал 9 установлен в кронштейнах 11, расположенных на раме ,1. В середине рамы 1 установлен вал кривошипного механизма 12 на подшипниках 13, на одном конце которого вне рамы 1 жестко закреплено зубчатое колесо 14, наход щеес в зацеплении с шестерней 10. На палец 15 вала кривошипного механизма 12 насажен подшипник 16, который входит в пр моугольный паз 17 ползуна 18 с проушинами 19 дл креплени подвижных концов соответствующих упругих элементов 4. Направл ющими дл ползуна 18 служат брусь рамы 1. Пр моугольный паз 17 своим наибольшим размером ориентирован по вертикали и поэтому вертикальные биени пальца 15 не передаютс на ползун, в то врем , как горизонтальный размер паза выполнен с малым (тепловым) зазором относительно наружного размера подшипника 16 и.потому ползун 18 отслеживает горизонтальные биени пальца 15, передава их упругим испытуемым элементам 4.The stand consists of a frame 1, at the ends of which there are fixed adjustable screw supports 2 with nuts 3, to which one of the ends of the tested elastic elements 4 is mounted, a drive in the form of an electric motor 5 with a pulley b, which is connected via a belt 7 to a pulley 8, seated rigidly on the shaft 9, which is rigidly connected to the gear 10. The shaft 9 is mounted in brackets 11 located on the frame 1. In the middle of frame 1, a shaft of the crank mechanism 12 is mounted on bearings 13, at one end of which, outside the frame 1, a gear wheel 14 is fixedly engaged with the gear 10. A bearing 16 is inserted onto the pin 15 of the shaft of the crank mechanism 12, which enters into a rectangular the groove 17 of the slider 18 with the eyes 19 for attaching the movable ends of the corresponding elastic elements 4. The guide for the slider 18 is the beam of the frame 1. The rectangular groove 17 is its largest vertical oriented and therefore the vertical beats of the finger 15 are not are transmitted to the slider, while the horizontal size of the groove is made with a small (thermal) clearance relative to the outer size of the bearing 16 and because the slider 18 tracks the horizontal beats of the finger 15, passing them to the elastic test elements 4.
С внешней стороны рамы 1 на оси 20On the outside of the frame 1 on the axis 20
установлено зубчатое колесо 21, наход щеес в зацеплении с колесом 14. На колесе 21 закреплен жестко кривошип 22, который входит в пр моугольный паз 23 ползуна 24 который размещен в направл ющих 25 иa gear wheel 21 is installed, which is meshed with the wheel 14. A rigid crank 22 is fixed to the wheel 21, which enters the rectangular groove 23 of the slider 24 which is placed in the guides 25 and
соединен с силовой пружиной 26, другой конец которой закреплен неподвижно на раме 1. На кривошипе 22 насажен подшипник 27 дл уменьшени трени при перемещении по пазу 23. Паз 23 большей длинойconnected to a power spring 26, the other end of which is fixedly mounted on the frame 1. A bearing 27 is mounted on the crank 22 to reduce friction when moving along the groove 23. The groove 23 is longer
ориентирован перпендикул рно направлению движени ползуна 24, что позвол ет дополнительному кривошипу свободно перемещатьс перпендикул рно направл ющим 25, а малый разм.ер выполнен поoriented perpendicular to the direction of movement of the slider 24, which allows the additional crank to move freely perpendicular to the guides 25, and the small size is made according to
размеру наружного кольца подшипника 27 с тепловым зазором и потому смещение кривошипного механизма вдоль направл ющих вызывает равное перемещение ползуна 24 с закрепленной силовой пружинойthe size of the outer ring of the bearing 27 with a thermal clearance, and therefore the displacement of the crank mechanism along the guides causes equal movement of the slider 24 with a fixed power spring
26. Сверху на раме 1 закреплен счетчик циклов 28.26. The counter of cycles 28 is fixed on the top of the frame 1.
Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.
В проушинах 19 закрепл ютс испытуемые упругие элементы 4 своими подвижными концами. Отпуска гайки 3, к неподвижным опорам 2 креп тс другие концы соответствующих упругих элементов 4. Включа двигатель 5 привода, поворачивают колесо 14 в такое положение, чтобы палец кривошипного механизма стал нейтрально , т.е. он не создаст нат га ни в одном из упругих элементов, расположенных горизонтально (см. фиг. 46). При этом силова In the eyes 19, the test elastic members 4 are fixed with their movable ends. The release of the nut 3, to the fixed supports 2, the other ends of the corresponding elastic elements 4 are fastened. Turning on the drive motor 5, turn the wheel 14 in such a way that the pin of the crank mechanism becomes neutral, i.e. it will not create tension in any of the elastic elements arranged horizontally (see Fig. 46). In this case, the power
пружина 26 раст нута кривошипом 22 максимально .Тайками 3 выбираютс зазоры в сочленени х упругих элементов 4 с проушинами 19 и опорами 2, а если необходимо (по техническим требовани м к упругим элементам4 ), то создаютс или нат ги, или сжати . Дл фиксации колеса 14 в этом установочном (нейтральном) положении могут быть предусмотрены фиксаторы, а дл его опознавани - риски или метки на колесе 14 и на раме 1.the spring 26 is maximally stretched by the crank 22. The gaps 3 select gaps in the joints of the elastic elements 4 with the eyes 19 and the supports 2, and if necessary (according to the technical requirements for the elastic elements 4), either tension or compression is created. To fix the wheel 14 in this installation (neutral) position, latches can be provided, and to identify it, risks or marks on the wheel 14 and on the frame 1.
Так как силова пружина 26 была раст нута и в ней запасена энерги , то при включении привода (двигател 5) палец 15, поворачива сь, начнет сжимать один из упругих элементов 4, а другой - раст гивать, на что будет расходоватьс энерги , запасенна силовой пружиной 26. При повороте колеса 14 на 90а один из упругих элементов 4 будет максимально сжат, а другой раст нут , колесо 21 повернетс на 1804 т.е. пружина 26 полностью отдаст энергию, крут щий момент станет равен нулю, т.к. в этом положении плечо действи сил от других элементов будет равно нулю I cos ) - см. фиг. 4а. При дальнейшем повороте на 90° упругие элементы 4 будут возвращать накопленную энергию, т.е. крут щий момент будет отрицательным, Эта энерги будет поглощена силовой пружиной 26. Далее процесс будет повтор тьс на других четверт х поворота колеса 14. При этом колесо 21 будет поворачиватьс на 180°, т.к. его диаметр в 2 раза меньше диаметра зубчатого колеса 14 (фиг, 5). Среднее усилие силовой пружины 26 найдем из услови равенства моментов, создаваемых на валу кривошипного механизма 12 (см. фиг. 4а) при sin 2 , т.е. при максимальном моменте и момента на колесе 21, создаваемого силовой пружиной 26, воздействующей посредством ползуна 24 на кривошип 22, расположенный на радиусе rk (см. фиг. 5) РсоSince the force spring 26 was extended and energy was stored in it, when the drive (engine 5) is turned on, the finger 15, turning, will begin to compress one of the elastic elements 4, and the other will stretch, which will consume the energy stored in the power spring 26. When the wheel 14 is rotated 90a, one of the elastic elements 4 will be compressed as much as possible and the other stretched, the wheel 21 will turn 1804 i.e. spring 26 completely gives up energy, the torque becomes zero, because in this position, the shoulder of the action of forces from other elements will be zero I cos) - see Fig. 4a. Upon further rotation through 90 °, the elastic elements 4 will return the stored energy, i.e. the torque will be negative, This energy will be absorbed by the power spring 26. Next, the process will be repeated at other quarters of rotation of the wheel 14. In this case, the wheel 21 will be rotated 180 °, because its diameter is 2 times less than the diameter of the gear 14 (Fig, 5). We find the average force of the power spring 26 from the condition of equality of the moments created on the shaft of the crank mechanism 12 (see Fig. 4a) with sin 2, i.e. at the maximum moment and moment on the wheel 21 created by the power spring 26 acting by means of the slider 24 on the crank 22 located at a radius rk (see Fig. 5)
СеXie
Дл удовлетворительного уравновешивани желательно, чтобы усили пружины 26 в крайних точках положени кривошипа 22 отличались не более, чем на 10%. Таким образом, получаем, что ,05РСр ,95 PCp. Ход при этом (деформаци пружины) составит . Отсюда находим рекомендации дл выбора жесткости силовой пружины 26-Сс.п.:For satisfactory balancing, it is desirable that the forces of the spring 26 at the extreme points of the position of the crank 22 differ by no more than 10%. Thus, we get that, 05RSp, 95 PCp. The stroke (spring deformation) will be. From here we find recommendations for choosing the stiffness of the power spring 26-S.s.p .:
0,1Р0,1Р
--
срwed
2гк2gk
(кгс/мм)(kgf / mm)
П 1П2П2P 1P2P2
та 0-025 fthat 0-025 f
()()
От использовани за вленного стенда дл испытани упругих элементов на усталость в сравнении с прототипом по а.с. СССР М 1401328. прин тым за базу сравне- ни , ожидаетс следующий положительный эффект:From the use of the inventive test bench for testing elastic elements for fatigue in comparison with the prototype A. USSR M 1401328. taken as a base for comparison, the following positive effect is expected:
а) технические преимущества - обеспечено полное уравновешивание крут щего момента дополнительным механизмом, ре- ализующим механически тригонометрическую функцию синуса двойного угла;a) technical advantages - full balancing of torque is ensured by an additional mechanism that implements the mechanically trigonometric function of the sine of the double angle;
б) общественно-полезные преимущества , производные от технических - обеспечен возврат энергии деформации.b) socially useful advantages derived from technical ones - the return of deformation energy is ensured.
испытуемых элементов, снижены затраты энергии в дес тки раз, повышена долговечность стенда в несколько раз.of the tested elements, the energy expenditures are reduced ten times, the durability of the stand is increased several times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894726113A RU1803786C (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Stand for testing flexible elements for strength |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894726113A RU1803786C (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Stand for testing flexible elements for strength |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1803786C true RU1803786C (en) | 1993-03-23 |
Family
ID=21464391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894726113A RU1803786C (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Stand for testing flexible elements for strength |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1803786C (en) |
-
1989
- 1989-08-07 RU SU894726113A patent/RU1803786C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1401328, кл. G 01 М 17/04, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105599004B (en) | A kind of adjustable Robot elastic joint of rigidity | |
CN109176597B (en) | Exoskeleton powered knee joint structure | |
CN109730892B (en) | Inner and outer circular arc guide rail mechanism for forearm of exoskeleton of upper limb | |
GB1455782A (en) | Manipulator | |
CN105881508A (en) | Novel three-degree-of-freedom translational parallel mechanism | |
CN111707570B (en) | Test platform for testing friction and wear conditions of steel wire rope wheel | |
RU1803786C (en) | Stand for testing flexible elements for strength | |
CN110450147A (en) | A kind of rear-mounted crank slide bar mechanical arm of spring balance center of gravity and its motor rotational angle algorithm | |
US20190360560A1 (en) | Power Delivery Devices for Reciprocating Engines, Pumps, and Compressors, and Related Systems and Methods | |
CN116327552A (en) | Rigidity-variable wearable elbow joint exoskeleton rehabilitation device | |
CN206561438U (en) | A kind of robot flexibility joint of the rigidity continuously adjustabe based on spring leaf | |
CN205614698U (en) | Rigidity adjustable elastic joint of robot | |
CN213685154U (en) | Novel high-strength double-row transmission chain wheel | |
CN114851241A (en) | Rack-based direct-acting variable-stiffness joint device | |
RU2045021C1 (en) | Fatigue test facility for specimens subjected to alternating torsion and axial loadings | |
SU983334A1 (en) | Stand loading apparatus for testing power cylinder | |
CN113916686B (en) | Ball hinge rigidity testing device and method | |
RU2817027C1 (en) | Press gear mechanism | |
CN213180665U (en) | Multi-performance test platform for small harmonic reducer | |
RU2823265C1 (en) | Adjustable stiffness hinge | |
SU845045A1 (en) | Stand for testing crawller blt hinges for wear | |
CN111795818A (en) | Multi-performance test platform for small harmonic reducer | |
SU1715581A1 (en) | No-clearance drive of movable link | |
SU977885A1 (en) | Mechanic infinitely variable transmission | |
RU2124136C1 (en) | Internal combustion engine |