RU2367922C1 - Test bench for resource testing of elastic clutches - Google Patents
Test bench for resource testing of elastic clutches Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367922C1 RU2367922C1 RU2008116031/28A RU2008116031A RU2367922C1 RU 2367922 C1 RU2367922 C1 RU 2367922C1 RU 2008116031/28 A RU2008116031/28 A RU 2008116031/28A RU 2008116031 A RU2008116031 A RU 2008116031A RU 2367922 C1 RU2367922 C1 RU 2367922C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- movable frame
- free end
- frame
- bed
- electric motor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательным машинам и стендам общего машиностроения, а именно к стендам с замкнутым силовым контуром.The invention relates to testing machines and stands of general engineering, namely, stands with a closed power circuit.
Известны стенды для ресурсных испытаний силовых узлов (А.с. СССР №970169, G01М 13/00, 1982 г., а также [1]), содержащие расположенный на станине электродвигатель; приводной вал, соединенный с электродвигателем посредством муфты; технологический карданный шарнир с полой крестовиной в сборе с игольчатыми подшипниками и вилками для закрепления на нем испытываемого карданного шарнира; нагружатель статического момента, состоящий из рычагов, связанных между собой резьбовыми стяжками на шарнирах; подвижную рамку, связанную со станиной тягой переменной длины и установленную в опорах с осью, проходящей через центр вращения крестовины.Known stands for life tests of power units (AS USSR No. 970169, G01M 13/00, 1982, and also [1]), containing an electric motor located on the bed; a drive shaft connected to the electric motor by means of a coupling; technological cardan joint with a hollow spider assembly with needle bearings and forks for fastening the tested cardan joint on it; static moment loader, consisting of levers connected by threaded couplers on hinges; a movable frame connected with a bed of variable length and installed in supports with an axis passing through the center of rotation of the cross.
За прототип выбран стенд [1].A stand was chosen for the prototype [1].
Недостатком известного стенда являются неполное моделирование эксплуатационных режимов работы упругих муфт и большие энергозатраты. Общеизвестно, что упругие муфты, используемые для соединения валов, работающих в условиях перекосов, имеют переменные характеристики угла излома. Это связано с различными конструктивными особенностями механизмов и их режимами эксплуатации. Величина угла излома должна моделироваться на стенде в условиях, приближенных к эксплуатационным. Поэтому наличие переменного угла излом с постоянной амплитудой при ресурсных стендовых испытаниях приводит к снижению точности результатов испытаний. Вместе с тем наличие на стенде специального привода для моделирования угла излома приводит к большим энергозатратам, поскольку его использование осуществляется большим количеством последовательно включенных в цепь механизмов.A disadvantage of the known stand is the incomplete modeling of operational modes of operation of elastic couplings and high energy consumption. It is well known that elastic couplings used to connect shafts operating in warps have variable fracture angle characteristics. This is due to various design features of the mechanisms and their operating modes. The value of the angle of fracture should be modeled on the stand in conditions close to operational. Therefore, the presence of a variable angle of kink with constant amplitude during resource bench tests leads to a decrease in the accuracy of test results. At the same time, the presence of a special drive on the stand for modeling the angle of fracture leads to large energy costs, since its use is carried out by a large number of mechanisms connected in series in a chain.
Цель изобретения - снижение энергозатрат при стендовых испытаниях и повышение точности испытаний упругих муфт за счет введения дисбаланса, дополнительной жесткости, соединяющей последовательно с резьбовой стяжкой свободный конец подвижной рамки и станину, которые создают вынужденные вертикальные колебания подвижной рамки; дополнительные грузы, имеющие возможность перемещения относительно оси качания подвижной рамки и благодаря этому изменяющие момент инерции колеблющейся системы. В свою очередь момент инерции изменяет частоту собственных колебаний системы по формуле:The purpose of the invention is to reduce energy consumption during bench tests and increase the accuracy of testing elastic couplings due to the introduction of an imbalance, additional rigidity, connecting in series with a threaded coupler the free end of the moving frame and the frame, which create forced vertical vibrations of the moving frame; additional loads having the ability to move relative to the swing axis of the moving frame and thereby changing the moment of inertia of the oscillating system. In turn, the moment of inertia changes the frequency of the natural oscillations of the system according to the formula:
где ω - круговая частота колебаний;where ω is the circular oscillation frequency;
с - крутильная постоянная системы;C is the torsion constant of the system;
J - момент инерции системы.J is the moment of inertia of the system.
Таким образом, частоты и амплитуды колебаний подвижной рамки могут быть приближены к эксплуатационным.Thus, the frequencies and amplitudes of oscillations of the moving frame can be close to operational.
Указанная цель достигается тем, что в стенде для ресурсных испытаний упругих муфт, содержащем расположенный на станине электродвигатель; приводной вал, соединенный с электродвигателем посредством муфты; технологический карданный шарнир с полой крестовиной в сборе с игольчатыми подшипниками и вилками для закрепления на нем испытываемого карданного шарнира; нагружатель статического момента, состоящий из рычагов, связанных между собой резьбовыми стяжками на шарнирах; подвижную рамку, связанную со станиной тягой переменной длины и установленную в опорах с осью, проходящей через центр вращения крестовины; на свободном конце вала установлен дисбаланс, один свободный конец подвижной рамки соединен последовательно через упругий элемент и тягу переменной длины со станиной, а на два других конца, которые являются продолжением подвижной рамки, установлены дополнительные грузы, имеющие возможность перемещения относительно оси качания рамки.This goal is achieved by the fact that in the test bench for life tests of elastic couplings containing an electric motor located on the frame; a drive shaft connected to the electric motor by means of a coupling; technological cardan joint with a hollow spider assembly with needle bearings and forks for fastening the tested cardan joint on it; static moment loader, consisting of levers connected by threaded couplers on hinges; a movable frame connected with a bed of variable length and installed in supports with an axis passing through the center of rotation of the cross; an imbalance is established on the free end of the shaft, one free end of the movable frame is connected in series through an elastic element and traction of variable length to the bed, and two other ends are installed on the other two ends, which are a continuation of the movable frame, that can move relative to the swing axis of the frame.
На чертеже изображена кинематическая схема стенда.The drawing shows a kinematic diagram of the stand.
Стенд содержит испытываемый карданный шарнир 1 с крестовиной 2 (в сборе с игольчатыми подшипниками) и вилками 3; технологический карданный шарнир 4 с полой крестовиной 5 (в сборе с игольчатыми подшипниками) и вилками 6; приводной вал 7, установленный в подшипниках неподвижной опоры 8 и соединенный посредством муфты 9 с электродвигателем 10, нагружатель статического момента, состоящий из резьбовых стяжек 11, связанных одной стороной через рычаги 12 и вал трубчатого сечения 13 с вилкой технологического карданного шарнира 6, а другой стороной через рычаги 14 и приводной вал 7 с вилкой испытываемого карданного шарнира 3; вал 15, соединяющий вилку испытываемого карданного шарнира 3 и вилку технологического карданного шарнира 6 с подвижной рамкой 16, установленной в опорах 17 так, что подвижная рамка 16 имеет возможность совершать качательное движение относительно оси, проходящей через центр испытываемого карданного шарнира 1 и технологического карданного шарнира 4; на свободном конце вала 15 закреплен дисбаланс 18, причем подвижная рамка 16 связана со станиной 19 тягой переменной длины: например, резьбовыми стяжками 20, через упругий элемент 21, на продолжении подвижной рамки 16 установлены дополнительные грузы 22, которые имеют возможность перемещения вдоль подвижной рамки.The stand contains the tested universal joint 1 with a cross 2 (complete with needle bearings) and forks 3; technological universal joint 4 with a hollow spider 5 (complete with needle bearings) and forks 6; a drive shaft 7 installed in the bearings of the fixed support 8 and connected by means of a coupling 9 with an electric motor 10, a static moment loading device consisting of threaded couplers 11 connected on one side via levers 12 and a tubular section 13 with a fork of the technological universal joint 6 and the other side through the levers 14 and the drive shaft 7 with the fork of the tested cardan joint 3; a shaft 15 connecting the plug of the tested cardan joint 3 and the plug of the technological cardan joint 6 with the movable frame 16 mounted in the supports 17 so that the movable frame 16 is able to make a swinging motion about an axis passing through the center of the tested cardan joint 1 and the technological cardan joint 4 ; an imbalance 18 is fixed on the free end of the shaft 15, and the movable frame 16 is connected to the bed 19 by a variable length pull rod: for example, threaded ties 20, through the elastic element 21, additional weights 22 are installed to extend the movable frame 16, which can be moved along the movable frame.
Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.
Резьбовыми стяжками 11, расположенными в плоскости, перпендикулярной приводному валу 7, создается усилие на концах рычагов нагружателя 12 и 14. Далее усилия от резьбовых стяжек 11 передаются через рычаги 12 в виде крутящего момента валу 13 трубчатого сечения, и через него - одной из вилок 6 технологического карданного шарнира 4, потом через полую крестовину 5 - другой вилке 6 технологического карданного шарнира и связанной вилке 3 испытываемого карданного шарнира 1. С другой стороны усилия от резьбовых стяжек 11 передаются через рычаги 14 в виде крутящего момента части приводного вала 7, расположенной между нагружателем и второй из испытываемых вилок 3 карданного шарнира 1. Таким образом, замыкание крутящего момента производится на испытываемом карданном шарнире 1. Электродвигатель 10 сообщает вращательное движение элементам силового контура. Дисбаланс 18, закрепленный на свободном конце вала 15, вызывает вертикальные колебания подвижной рамки, характеристика которых обеспечивается последовательно соединенным упругим элементом 21 и резьбовыми стяжками 20. Масса дисбаланса, его эксцентриситет, жесткость упругого элемента подобраны таким образом, чтобы частота и амплитуда создаваемых колебаний соответствовали эксплуатационным режимам испытаний.Threaded couplers 11, located in a plane perpendicular to the drive shaft 7, create a force at the ends of the arms of the loader 12 and 14. Further, the forces from the threaded couplers 11 are transmitted through the levers 12 in the form of torque to the shaft 13 of the tubular section, and through it one of the forks 6 technological universal joint 4, then through the hollow cross 5 to another fork 6 of the technological universal joint and connected fork 3 of the tested universal joint 1. On the other hand, the forces from the threaded couplers 11 are transmitted through the levers 14 in the form of a twist its torque of the drive shaft 7 disposed between nagruzhatelem and a second of the test plugs 3 of the universal joint 1. Therefore, the closure of the torque produced on the test universal joint 1. The motor 10 informs the elements of the rotational movement of the power circuit. The imbalance 18, mounted on the free end of the shaft 15, causes vertical vibrations of the movable frame, the characteristic of which is ensured by a series-connected elastic element 21 and threaded ties 20. The mass of the imbalance, its eccentricity, and the stiffness of the elastic element are selected so that the frequency and amplitude of the generated vibrations correspond to the operational test modes.
Дополнительные грузы 22, установленные с возможностью смещения относительно подвижной рамки 16, позволяют изменять момент инерции колеблющейся системы, а также частоту и амплитуду колебаний системы. Т.к. дополнительные грузы имеют возможность перемещения, то частота и амплитуда колебаний системы может меняться в широком диапазоне. Таким образом обеспечивается переменная составляющая угла излома.Additional weights 22, mounted with the possibility of displacement relative to the movable frame 16, allow you to change the moment of inertia of the oscillating system, as well as the frequency and amplitude of the system. Because Since additional loads have the ability to move, the frequency and amplitude of the oscillations of the system can vary over a wide range. This provides a variable component of the angle of fracture.
Таким образом, испытываемый карданный шарнир 1 с крестовиной 2 и вилками 3, связанный с технологическим карданным шарниром 4 с полой крестовиной 5 и вилками 6, образует аналог упругой муфты, и на стенде моделируются эксплуатационные условия работы упругих муфт.Thus, the tested cardan joint 1 with a spider 2 and forks 3, connected with a technological cardan joint 4 with a hollow spider 5 and forks 6, forms an analog of an elastic coupling, and the operating conditions of the elastic couplings are simulated on the stand.
ЛитератураLiterature
1. Сигаев A.M. Стенды для ресурсных испытаний силовых узлов. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2001. - №5. - С.30-31.1. Sigaev A.M. Stands for life tests of power units. // Tractors and agricultural machinery. - 2001. - No. 5. - S.30-31.
2. Стенд для испытания карданных шарниров. А.с. СССР №970169, G01M 13/00, опубл. 30.10.82, бюл. №40.2. Test bench for cardan joints. A.S. USSR No. 970169, G01M 13/00, publ. 10.30.82, bull. Number 40.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008116031/28A RU2367922C1 (en) | 2008-04-22 | 2008-04-22 | Test bench for resource testing of elastic clutches |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008116031/28A RU2367922C1 (en) | 2008-04-22 | 2008-04-22 | Test bench for resource testing of elastic clutches |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2367922C1 true RU2367922C1 (en) | 2009-09-20 |
Family
ID=41168027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008116031/28A RU2367922C1 (en) | 2008-04-22 | 2008-04-22 | Test bench for resource testing of elastic clutches |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2367922C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477848C2 (en) * | 2010-09-21 | 2013-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Loading device for running-in and testing of machine parts |
| RU2577794C1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Device to test elements of machines during loading with opposite torques |
| RU2647513C2 (en) * | 2015-12-14 | 2018-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method for determining oscillation frequencies of a mechanical system by using a rotating pendulum |
| CN109489597A (en) * | 2018-11-19 | 2019-03-19 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | A kind of superconduction proton rotary frame isocenter point measurement method |
-
2008
- 2008-04-22 RU RU2008116031/28A patent/RU2367922C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сигаев A.M. Стенды для ресурсных испытаний силовых узлов. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001, №5, с.30-31. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477848C2 (en) * | 2010-09-21 | 2013-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Loading device for running-in and testing of machine parts |
| RU2577794C1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Device to test elements of machines during loading with opposite torques |
| RU2647513C2 (en) * | 2015-12-14 | 2018-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method for determining oscillation frequencies of a mechanical system by using a rotating pendulum |
| CN109489597A (en) * | 2018-11-19 | 2019-03-19 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | A kind of superconduction proton rotary frame isocenter point measurement method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2367922C1 (en) | Test bench for resource testing of elastic clutches | |
| CN100557400C (en) | The excitation method of double quality flywheel torsional oscillation and vibrator | |
| CN104596714B (en) | Ship propulsion shafting whirling vibration and twisting vibration simulation experiment device | |
| CN110542529B (en) | Oil tank shaking and vibrating test device | |
| CN104266813B (en) | A kind of magnetic force torsional activator and magnetic force torsional vibration excitation system | |
| CN101231206B (en) | Device for supporting rotors, in particular cardan shafts, in a balancing machine | |
| RU2315967C2 (en) | Bed for resource testing of elastic couplings | |
| RU2624830C1 (en) | Stand for research of working members of road-building machines | |
| Yan et al. | Output characteristics of a horizontal type electro-hydraulic excitation system with inertial loading: Modeling and experimentation | |
| WO2011159532A2 (en) | Test machine | |
| RU2315966C1 (en) | Bed for resource testing of elastic couplings | |
| CN106289790A (en) | A kind of generating set equivalent test device | |
| DE102010060955B4 (en) | Vibration test actuator with unbalance exciter | |
| Cocconcelli et al. | Dynamic analysis of coupling elements in IC engine test rigs | |
| RU2817442C1 (en) | Test bench for testing of cart microcar frame for fatigue destruction | |
| CN105675238B (en) | A kind of vibration of arm experimental rig | |
| RU2400731C1 (en) | Installation for testing samples of materials for fatigue | |
| RU211643U1 (en) | Device for providing simulation of real loading cycles of the resonant stand | |
| KR100701628B1 (en) | The torsional vibration simulator used magnetic force | |
| RU2464108C1 (en) | Unbalance vibration exciter | |
| SU934287A1 (en) | Stand for testing dynamics of drive of flexible mechanism | |
| Onunka et al. | A stability optimization model for shaft rotor-bearing systems | |
| DK176869B1 (en) | table | |
| SU815598A1 (en) | Test bed for joint assembly wear resistance testing | |
| SU1714429A1 (en) | Inertia loader of stand for fatigue tests of specimens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100423 |