RU2071601C1

RU2071601C1 - Friction machine

Info

Publication number: RU2071601C1
Authority: RU
Inventors: Ш.С. Нурханов; Ф.Х. Бурумкулов; В.В. Конаков; М.Ю. Фузеева
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1997-01-10

Abstract

FIELD: mechanics. SUBSTANCE: friction machine has base 1, drive composed of electric motor 2 and reduction gear 3, electromagnetic powder clutch 4 and brake 5, shafts with gears and gear wheels, lever switching-on mechanism 14 with friction clutches 16, testing unit which body houses rotation shafts 17 of samples on which tested samples are fixed with the aid of keys and nuts, split blocks 20 with inserts connected to rod of loading gear made fast to body and manufactured in the form of electromagnetic hydrocylindrical loader. EFFECT: simplified design, improved operational reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для исследования процессов изнашивания пар трения вращения при случайных и произвольных режимах нагружения и колебаниях скорости вращения. The invention relates to testing equipment, in particular to stands for studying the processes of wear of friction pairs of rotation under random and arbitrary loading conditions and fluctuations in rotational speed.

Известна машина трения для 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 вторые концы соединены со штоками гидроцилиндра (1). A known friction machine for mates 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 articulated links , one ends of which are mounted inside the chamber on supports, and the second ends are connected to the rods of the hydraulic cylinder (1).

Недостатком аналога является то, что он не позволяет воспроизводить случайные режимы и вынужденные колебания в спектре реальных частот вращения пар трения при выполнении технологических операций машинами. The disadvantage of the analogue is that it does not allow to reproduce random modes and forced vibrations in the spectrum of the real frequencies of rotation of friction pairs when performing technological operations by machines.

Известна 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 ним узел нагружения, выполненный в виде расположенных параллельно друг другу двух 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 двух гаек и размещенных в них двух винтов, установленных перпендикулярно щекам и связанных каждый с соответствующим держателем образца (2). A friction machine is known, comprising a base, a chamber with a test medium mounted on it, a counter sample holder placed in it, a rotation drive kinematically connected with it, two opposite sample holders and a loading unit connected to it, made in the form of two guide rolling pins arranged parallel to each other mounted 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 the guide their rolling pins of four stops and the associated four elastic elements designed to interact with the cheeks, rigidly connected to the last two nuts and placed in them two screws installed perpendicular to the cheeks and connected each with a corresponding sample holder (2).

Недостатком прототипа является то, что машина трения не позволяет воспроизводить случайные и произвольные режимы нагружения, а также случайные и произвольные колебания скорости вращения пар трения вращения при выполнении технологических операций машинами. The disadvantage of the prototype is that the friction machine does not allow to reproduce random and arbitrary loading modes, as well as random and arbitrary fluctuations in the speed of rotation of friction pairs of rotation during technological operations by machines.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытания за счет приближения условий испытаний к эксплуатационным путем воспроизведения реальных эксплуатационных динамических нагрузок пар трения вращения, а также ускорения испытаний за счет увеличения количества одновременно испытываемых пар трения вращения. Цель достигается тем, что машина снабжена рычажным механизмом включения, связанным через подшипники с фрикционными муфтами, позволяющими производить независимое включение-выключение вращения испытуемых образцов испытательным блоком, в корпусе которого при помощи упорно-радиальных подшипников установлены валы вращения образцов, на которых с помощью шпонок и гаек закреплены испытуемые образцы, на них расположены разъемные колодки с вкладышами, соединенные со штоками нагружающих устройств, выполненных в виде электромагнитных гидроцилиндрических нагружателей, жестко закрепленных на корпусе, имеющем крышки, в которых расположены опоры, внутри последних с помощью упорных и радиальных подшипников установлены опорные валы, соединяющиеся при работе со шлицами и конусами валов вращения образцов, винтовые втулки, с закрепленными на них маховиками, соединены с опорами и установлены с помощью упорно-радиальных подшипников в крышках. The aim of the invention is to increase the reliability of the test results by bringing the test conditions closer to the operational one by reproducing the actual operational dynamic loads of the friction pairs of rotation, as well as speeding up the tests by increasing the number of simultaneously tested pairs of friction. The goal is achieved by the fact that the machine is equipped with a lever mechanism for switching on, connected through bearings with friction clutches, allowing independent on-off rotation of the test specimens by the test unit, in the housing of which the shafts of the rotation of the specimens are mounted, on which, with the help of dowels and tested samples are fixed on nuts, on them are detachable pads with liners, connected to the rods of loading devices made in the form of electromagnetic hydrocyclists support loaders rigidly mounted on a housing having covers in which bearings are located, support shafts are installed inside the latter using thrust and radial bearings, connecting when working with splines and cones of rotation shafts of samples, screw bushings, with flywheels fixed to them, are connected to bearings and mounted using thrust bearings in the covers.

Сущность изобретения объясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема машины трения; на фиг. 2 сечение А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 схемы механизма включения с фрикционными муфтами и опор с опорными валами. The invention is explained by the drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of a friction machine; in FIG. 2 section AA and BB in FIG. one; in FIG. 3 diagrams of the switching mechanism with friction clutches and bearings with support shafts.

Машина трения содержит основание 1, привод, состоящий из электродвигателя 2 и редуктора 3, электромагнитную порошковую муфту 4, электромагнитный порошковый тормоз 5, валы 6 с шестернями 7, последние входят в зацепление с зубчатым колесом 8, зафиксированном на валу 9, а шестерни 10 входят в зацепление с зубчатым венцом 11, закрепленном на шлицах цилиндра 12, расположенного на валу 9 и жестко соединенного с диском 13 подвижной части порошкового тормоза 5, рычажный механизм включения 14, установленный на раме 15 и связанный через подшипники с фрикционными муфтами 16, выжимные и ведущие диски которых располагаются при помощи шпонок на валах 6 и 17, последние с помощью упорно-радиальных подшипников установлены в корпусе 18 испытательного блока, жестко закрепленного на раме 15 и на них, с помощью шпонок и гаек закреплены испытуемые образцы 19, на которых расположены разъемные колодки 20 с вкладышами 21, соединенные со штоками электромагнитных гидроцилиндрических нагружателей 22, жестко закрепленных на корпусе 18, имеющем крышки 23, в которых расположены опоры 24, внутри последних с помощью упорных и радиальных подшипников установлены опорные валы 25, соединяющиеся при работе со шлицами 26 и конусами 27 валов 17, винтовые втулки 28 с закрепленными на них маховиками 29 соединены с опорами 24 и установлены с помощью упорно-радиальных подшипников в крышках 23. The friction machine contains a base 1, a drive consisting of an electric motor 2 and a gear 3, an electromagnetic powder clutch 4, an electromagnetic powder brake 5, shafts 6 with gears 7, the latter are engaged with a gear 8 fixed on the shaft 9, and the gears 10 enter meshing with a gear rim 11 mounted on the slots of the cylinder 12 located on the shaft 9 and rigidly connected to the disk 13 of the movable part of the powder brake 5, the linkage lever 14 mounted on the frame 15 and connected through friction bearings couplings 16, the squeezing and driving disks of which are located with the help of dowels on the shafts 6 and 17, the latter are installed with the help of thrust bearings in the housing 18 of the test block, which is rigidly fixed on the frame 15 and on them, with the help of dowels and nuts, the test samples are fixed 19 on which split pads 20 with liners 21 are located, connected to the rods of electromagnetic hydraulic cylindrical loaders 22, rigidly mounted on the housing 18 having covers 23, in which the supports 24 are located, inside the latter with thrust and Of the main bearings, support shafts 25 are mounted, which are connected when working with splines 26 and cones 27 of the shafts 17, screw bushings 28 with flywheels 29 fixed to them are connected to bearings 24 and mounted using axial-radial bearings in the covers 23.

Машина работает следующим образом. 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 9, закрепленное на нем зубчатое колесо 8 и шестерни 7 валам 6. Одновременно с этим валом 6 передаются тормозные импульсы электромагнитного порошкового тормоза 5 через диск 13, цилиндр 12, зубчатый венец 11 и шестерни 10. Таким образом, в результате совместного действия электромагнитной порошковой муфты 4 и электромагнитного порошкового тормоза 5 на валы 6 передается вращательное движение с вынужденными случайными и произвольными колебаниями скорости вращения в спектре реальных частот движения пар трения. От валов 6 сложное вращательное движение передается испытуемым образцам 19 через фрикционные муфты 16, управляемые рычажным механизмом включения 14, позволяющие производить независимое включение-выключение вращения испытуемых образцов 19, и валы 17. Нагружение испытуемых образцов 19 через вкладыши 21 и разъемные колодки 20 производится нагружающими устройствами 22, которые воспроизводят при осевом перемещении штока гидроцилиндра случайные и произвольные режимы нагружения в спектре реальных частот нагружения при установившихся и несутановившихся движениях машин. Для предотвращения прогиба консолей валов 17 последние соединяются с опорными валами 25 опор 24, причем соединение обеспечивается шлицами 26, а центровка конусами 27 путем вращения маховиков 29 с винтовыми втулками 28. The machine operates as follows. 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 9, the gear 8 and the gears 7 fixed thereto to the shafts 6. Simultaneously with this shaft 6, the brake pulses of the electromagnetic powder brake 5 are transmitted through the disk 13, cylinder 12, ring gear 11 and gears 10 Thus, as a result of the combined action of the electromagnetic powder clutch 4 and the electromagnetic powder brake 5, the rotational movement with forced random and arbitrary fluctuations of the rotational speed is transmitted to the shafts 6 variations in the spectrum of real frequencies of motion of friction pairs. From the shafts 6, a complex rotational movement is transmitted to the test samples 19 through friction clutches 16, controlled by a lever mechanism 14, allowing independent turning on / off of the rotation of the test samples 19, and shafts 17. The test samples 19 are loaded through the bushings 21 and split pads 20 by loading devices 22, which reproduce random and arbitrary loading modes in the spectrum of real loading frequencies during steady and non-mounted during axial movement of the hydraulic cylinder rod shih movements of cars. To prevent the deflection of the consoles of the shafts 17, the latter are connected to the support shafts 25 of the supports 24, the connection being provided by the splines 26, and the alignment by the cones 27 by rotating the flywheels 29 with screw bushings 28.

Машина трения позволяет приблизить стендовые испытания сопряжений вал-втулка к условиям эксплуатации при соблюдении идентичности их динамических нагрузок и колебаний скорости вращения, а также сократить время проведения испытания за счет увеличения количества одновременно испытываемых деталей. The friction machine makes it possible to bring the bench tests of shaft-to-bush couplings closer to the operating conditions while observing the identity of their dynamic loads and rotational speed fluctuations, as well as reduce the test time by increasing the number of simultaneously tested parts.

Claims

A friction machine for testing couplings shaft sleeve under random and arbitrary loading conditions and fluctuations in speed of rotation, containing a base, a camera mounted on it with a working medium, a shaft placed on it, supported kinematically connected to the drive of its rotation, a test sample on the shaft connected to loading device located in the plane of its rotation, characterized in that the machine is equipped with lever mechanisms, split blocks, liners, friction clutches, the latter are connected on one side lever mechanisms for their inclusion to rotate the samples, and on the other hand, using shafts, samples, liners and split pads with loading devices made in the form of electromagnetic hydraulic cylindrical loaders, mounted on the camera body of the test block, covers, supports located in the covers, support shafts connected by means of splines and housings with sample shafts and mounted by thrust and radial bearings in bearings, screw bushings with flywheels connected to bearings and arranged with thrust bearings in the covers.