RU2036463C1

RU2036463C1 - Friction machine to test joints shaft-bushing under random and arbitrary oscillations

Info

Publication number: RU2036463C1
Authority: RU
Inventors: Ф.Х. Бурумкулов; Ш.С. Нурханов; В.В. Конаков; М.Ю. Фузеева
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: study of tribotechnical characteristics of materials. SUBSTANCE: friction machine is meant for reconstruction of operational random and arbitrary oscillations in spectrum of real speeds of rotation. Friction machine includes base 1, drive manufactured in the form of electric motor 2 and reduction gear 3, electromagnetic powder clutch which driving part is coupled to drive connected with one end to driven part of clutch 4. One end of shaft 5 is placed in chamber 9 with tested medium. On shaft 5 there are put in succession electromagnetic powder brake 15 which immobile part is anchored on base 1, first bearing 16 and gear wheel 6 mounted on end of additional shaft 8 located in chamber 9. Friction machine also has second bearing 17 positioned in chamber wall and additional shaft 8 installed between outer race of first bearing 16 and inner race of second bearing 17, cylinder 12 made fast to disc 14 of mobile part of powder brake 15, two gears 10 and 7 anchored on additional shaft 8 which engage toothed ring 11 and gear 6. EFFECT: improved authenticity of reconstruction of operational random and arbitrary oscillations. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машинам для исследования триботехнических характеристик конструкционных и смазочных материалов при воспроизведении случайных и произвольных режимов нагружения. The invention relates to machines for researching the tribological characteristics of structural and lubricating materials when reproducing random and arbitrary loading conditions.

Известна машина трения для испытания сопряжений типа вал-втулка, содержащая основание, размещенную на нем камеру с рабочей средой, размещенный в ней на опорах вал, привод вращения вала, два держателя образцов, закрепленные с возможностью самоустановки на звеньях рычагов, состоящих из трех шарнирно соединенных звеньев, одни концы которых установлены внутри камеры на опорах, а другие концы соединены со штоками гидроцилиндра [1]
Однако такая машина трения не позволяет воспроизводить случайные режимы и вынужденные колебания в спектре реальных частот вращения пар трения при выполнении технологических операций машинами.A known friction machine for testing conjugations of the shaft-sleeve type, comprising a base, a chamber placed on it with a working medium, a shaft located on it, a shaft rotation drive, two sample holders, self-adjusting on links of levers consisting of three pivotally connected links, some ends of which are mounted inside the chamber on supports, and other ends are connected to the rods of the hydraulic cylinder [1]
However, such a friction machine does not allow reproducing random modes and forced vibrations in the spectrum of real rotational frequencies of friction pairs during technological operations by machines.

Наиболее близкой к предлагаемой является машина трения, содержащая основание, установленную на нем камеру с испытательной средой, размещенный в ней держатель контробразца, кинематически связанный с ним привод вращения, два оппозитно расположенных держателя образцов и соединенный с ними узел нагружения, выполненный в виде двух параллельных направляющих скалок, установленных перпендикулярно им и с возможностью перемещения вдоль них опорных щек, связанных с соответствующими держателями образцов, установленных попарно на обоих концах направляющих скалок четырех упоров и связанных с ними четырех упругих элементов, предназначенных для взаимодействия со щеками, жестко соединенных с последними при помощи двух гаек и размещенных в них двух винтов, установленных перпендикулярно щекам и связанных каждый с соответствующим держателем образца [2]
Однако эта машина трения не позволяет моделировать и воспроизводить вынужденные случайные и произвольные колебания в спектре реальных частот движения пар трения при установившихся в неустановившихся режимах работы машин.Closest to the proposed one is a friction machine containing a base, a chamber mounted on it with a test medium, a counter sample holder placed in it, a rotation drive kinematically connected to it, two opposite sample holders and a loading unit connected to them, made in the form of two parallel guides rolling pins installed perpendicular to them and with the possibility of moving along them supporting cheeks associated with the respective sample holders installed in pairs at both ends of Rolling Pin directs four abutments and associated four resilient elements intended to interact with cheeks, fixedly connected to the latter by means of two screws placed in them and two screws mounted perpendicular to the cheeks and each associated with the corresponding sample holder [2]
However, this friction machine does not allow simulating and reproducing forced random and arbitrary vibrations in the spectrum of real frequencies of motion of friction pairs when the machines are established in unsteady operating conditions.

Задачей изобретения является повышение достоверности результатов испытаний за счет приближения условий испытаний к эксплуатационным путем воспроизведения реальных эксплуатационных случайных и произвольных колебаний в спектре реальных частот вращения. The objective of the invention is to increase the reliability of test results by approximating test conditions to operational by reproducing real operational random and arbitrary fluctuations in the spectrum of real rotational speeds.

Это достигается тем, что машину трения, содержащую основание, привод и камеру с испытательной средой, снабжают электромагнитной порошковой муфтой, ведущая часть которой соединена с приводом, соединенным одним концом с ведомой частью муфты валом, другой конец которого размещен в камере с испытательной средой, размещенными на этом валу последовательно установленными электромагнитным порошковым тормозом, неподвижная часть которого закреплена на основании, первым подшипником и установленным на конце вала, размещенного в камере с испытательной средой, зубчатым колесом, установленном в стенке камеры вторым подшипником. Машина трения снабжена также размещенным внутри камеры с испытательной средой дополнительным валом, установленным между наружным кольцом первого подшипника и внутренним кольцом второго подшипника, жестко скрепленным с диском подвижной части порошкового тормоза цилиндром, установленным на шлицах цилиндра зубчатым венцом и закрепленными на дополнительном валу двумя шестернями, которые входят в зацепление с зубчатым венцом и зубчатым колесом. This is achieved by the fact that the friction machine containing the base, the drive and the chamber with the test medium is equipped with an electromagnetic powder coupling, the leading part of which is connected to the drive connected at one end to the driven part of the coupling by a shaft, the other end of which is placed in the chamber with the test medium, placed on this shaft successively installed electromagnetic powder brake, the fixed part of which is fixed on the base, the first bearing and mounted on the end of the shaft located in the chamber with the test flax medium, a gear wheel mounted in the chamber wall by a second bearing. The friction machine is also equipped with an additional shaft located inside the chamber with the test medium, installed between the outer ring of the first bearing and the inner ring of the second bearing, rigidly fastened to the disk of the moving part of the powder brake by a cylinder, a gear ring mounted on the splines of the cylinder and two gears fixed to the additional shaft, which mesh with gear ring and gear.

На чертеже показана схема предлагаемой машины трения. The drawing shows a diagram of the proposed friction machine.

Машина трения для испытаний сопряжений вал-втулка при случайных и произвольных колебаниях содержит основание 1, привод, выполненный в виде электродвигателя 2 и редуктора 3, механизм колебаний вращения, выполненный в виде электромагнитной порошковой муфты 4, трансмиссии, содержащий вал 5, закрепленное на нем зубчатое колесо 6, входящую в зацепление с колесом шестерню 7, вал 8 камеры 9 с испытательной средой, шестерню 10, закрепленную вместе с шестерней 7 на валу 8, зубчатый венец 11, входящий в зацепление с шестерней 10, цилиндр 12, установленный на валу 5 и в корпусе 13 через подшипники 16 и 17 на шлицах которого закреплен зубчатый венец 11, диск 14, жестко соединенный с цилиндром 12, и электромагнитного порошкового тормоза 15, который неподвижной частью закреплен на основании 1, а подвижной частью жестко соединен с диском 14. The friction machine for testing shaft-bush mates with random and arbitrary vibrations comprises a base 1, a drive made in the form of an electric motor 2 and a gearbox 3, a rotation oscillation mechanism made in the form of an electromagnetic powder clutch 4, a transmission containing a shaft 5 fixed to it by a gear wheel 6, gear 7 engaged with the wheel, shaft 8 of chamber 9 with test medium, gear 10 fixed together with gear 7 on shaft 8, ring gear 11 engaged with gear 10, cylinder 12 mounted on wa 5 and in the housing 13 through bearings 16 and 17 on the slots of which a gear ring 11 is fixed, a disk 14, rigidly connected to the cylinder 12, and an electromagnetic powder brake 15, which is fixedly fixed on the base 1, and the movable part is rigidly connected to the disk 14 .

Камера 9 с испытательной средой выполнена аналогично камере в прототипе, поэтому на чертеже подробно не показана. The chamber 9 with the test medium is made similarly to the chamber in the prototype, therefore, is not shown in detail in the drawing.

Машина трения работает следующим образом. The friction machine operates as follows.

После пуска электродвигателя 2, сообщающего вращательное движение ведущей части электромагнитной порошковой муфты 4 через редуктор 3, обеспечивающий ступенчатое варьирование скорости вращения, подключают ведомую часть муфты 4, обеспечивающую плавное варьирование скорости вращения. Ведомая часть электромагнитной порошковой муфты 4 передает вращательное движение через вал 5, закрепленное на нем зубчатое колесо 6 и шестерню 7 валу 8 камеру 9 с испытательной средой. Одновременно с этим валу 8 передаются тормозные импульсы электромагнитного порошкового тормоза 15 через диск 14, цилиндр 12, зубчатый венец 11 и шестерню 10. Таким образом, в результате совместного действия электромагнитной порошковой муфты 4 и электромагнитного порошкового тормоза 15 на вал 8 передается вращательное движение с вынужденными случайными и произвольными колебаниями скорости вращения в спектре реальных частот движения пар трения. After starting the electric motor 2, which informs the rotational movement of the leading part of the electromagnetic powder clutch 4 through the gear 3, providing stepwise variation of the speed of rotation, connect the driven part of the clutch 4, providing a smooth variation of the speed of rotation. The driven part of the electromagnetic powder clutch 4 transmits rotational motion through the shaft 5, a gear 6 fixed thereon, and a gear 7 to the shaft 8 of the chamber 9 with the test medium. Simultaneously with this shaft 8, the brake pulses of the electromagnetic powder brake 15 are transmitted through the disk 14, the cylinder 12, the ring gear 11 and the gear 10. Thus, as a result of the combined action of the electromagnetic powder clutch 4 and the electromagnetic powder brake 15, the rotational movement with the forced random and arbitrary fluctuations in the speed of rotation in the spectrum of real frequencies of motion of friction pairs.

Claims

A FRICTION MACHINE FOR TESTING SHAFT-SHAFT MATCHES IN ACCIDENTAL AND ARBITRARY VIBRATIONS, containing a base, a drive and a chamber with a test medium, characterized in that it is equipped with an electromagnetic powder coupling, the leading part of which is connected to the drive connected at one end to the driven part of the coupling the other end of which is placed in a chamber with a test medium placed on this shaft, sequentially installed with an electromagnetic powder brake, the fixed part of which is fixed to the base, per bearing and mounted on the end of the shaft located in the chamber with the test medium, a gear wheel mounted in the chamber wall of the second bearing located inside the chamber with the test medium, an additional shaft installed between the outer ring of the first bearing and the inner ring of the second bearing, rigidly fixed to a disk of the moving part of the powder brake with a cylinder mounted on the splines of the cylinder with a gear ring and two gears that are engaged on the additional shaft with the ring gear and gear.