RU2747090C1

RU2747090C1 - Bench for experimental testing of dynamometers for traction testing of machines

Info

Publication number: RU2747090C1
Application number: RU2020114038A
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Хабардин; Сергей Викторович Агафонов
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2021-04-26

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to bench for experimental testing of dynamometers for traction testing of machines. Test bench consists of a housing arranged on the base and made in the form of a frame of two posts connected by means of pins to nuts, and a reference dynamometer connected in series into one power circuit, and a tension screw with a clamping nut. On the side surface of the tension screw, on the side of the clamping nut, there is a longitudinal groove in the form of a stroke, and on the end surface of the said nut, from its free side, a mark is made in the form of a point.EFFECT: simplified design for experimental verification of dynamometers for traction testing of machines.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к устройствам для экспериментальной проверки динамометров для тяговых испытаний мобильных машин. Кроме того, оно может быть использовано в машиностроении при выпуске из производства испытательных стендов и динамометров.The invention relates to testing and technical diagnostics of machines, in particular to devices for experimental testing of dynamometers for traction tests of mobile machines. In addition, it can be used in mechanical engineering when releasing test benches and dynamometers from production.

Проверка динамометров на работоспособность и погрешность измерений перед тяговыми испытаниями машин и в процессе их испытаний являются основными условиями обеспечения требуемой точности и достоверности испытаний. Известен стационарный образцовый динамометр ОД-II-5 для поверки динамометров (Лихачев В. С.Испытания тракторов: учеб. пособие для вузов / В.С. Лихачев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - 288 с., с. 157-158) [1].Checking dynamometers for operability and measurement error before traction tests of machines and during their testing are the main conditions for ensuring the required accuracy and reliability of tests. Known stationary exemplary dynamometer OD-II-5 for checking dynamometers (Likhachev V.S. Tests of tractors: textbook for universities / V.S.Likhachev. - 3rd ed., Revised and additional. - M .: Mechanical engineering , 1974. - 288 p., Pp. 157-158) [1].

Основным недостатком указанного устройства является сложность и громоздкость конструкции.The main disadvantage of this device is the complexity and bulkiness of the structure.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является станок для поверки рабочих динамометров по образцовым. Он состоит из корпуса, размещенного на основании, проверяемого и образцового динамометров, включенных последовательно в одну силовую цепь, и натяжного винта с гайкой (Лихачев В.С. Испытания тракторов: учеб. пособие для вузов / В.С. Лихачев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - 288 с., с. 158-159) [2].The closest technical solution, chosen as a prototype, is a machine for checking working dynamometers against exemplary ones. It consists of a body, placed on the base, tested and exemplary dynamometers, connected in series in one power circuit, and a tension screw with a nut (Likhachev V.S. Tests of tractors: textbook for universities / V.S. Likhachev. - 3- ed., revised and supplemented - M .: Mashinostroenie, 1974. - 288 p., pp. 158-159) [2].

Недостатком данного устройства является то, что оно также имеет сложную и громоздкую конструкцию.The disadvantage of this device is that it also has a complex and cumbersome design.

Задачей изобретения является создание простого, компактного и транспортабельного устройства для экспериментальной проверки динамометров для тяговых испытаний машин.The objective of the invention is to provide a simple, compact and transportable device for experimental testing of dynamometers for traction testing of machines.

Сущность изобретения заключается в следующем. Корпус стенда выполнен с образованием каркаса, включающего в себя две боковые стойки, переднюю и заднюю, из швеллера, жестко соединенные между собой, по крайней мере, двумя стержнями в виде шпилек и с образованием свободного пространства между указанными стойками и шпильками. Каждая из стоек посредством боковой поверхности одной из полочек швеллера размещена на горизонтальной подставке, причем таким образом, что между собой стойки расположены симметрично, а кромки полочек обращены друг к другу. В центре стоек выполнены отверстия, имеющие общую ось вращения. Проверяемый динамометр на входе и выходе оснащен соответственно передним и задним винтами, оси вращения которых совпадают с вектором силы, воспринимаемой динамометром при его нагружении. В отверстие передней стойки пропущен натяжной винт и на его свободный конец, с внешней стороны этой стойки, установлены с возможностью взаимодействия втулка с шайбой и навинчена гайка. К другому свободному концу натяжного винта посредством соединительной муфты жестко присоединен проверяемый динамометр. Передний винт динамометра скоммутирован с этой муфтой, а его задний винт пропущен через отверстие левой стойки. На свободный конец этого винта установлен образцовый динамометр в виде пружины сжатия, размещенной между направляющими дисками, один из которых имеет возможность контакта своей торцевой поверхностью с внешней поверхностью задней стойки, а другой - с торцевой поверхностью гайки, навинченной на свободный конец заднего винта динамометра. Соединительная муфта включает в себя две балки, переднюю и заднюю, из швеллера, размещенные горизонтально, причем таким образом, что между собой они расположены симметрично, а кромки полочек обращены друг к другу. В центре каждой балки выполнены отверстия, имеющие общую ось вращения и совпадающую с осью вращения отверстий в стойках, отверстие в центре передней балки выполнено под натяжной винт, в задней балке - под передний винт динамометра. Со стороны свободных концов каждой балки также выполнены отверстия одинакового диаметра и имеющие общую ось вращения соответственно для отверстий на одном и другом концах балок. В передней стойке тоже выполнены отверстия и такого же диаметра, как и на концах балок, а оси вращения отверстий в этой стойке совпадают с осями вращения отверстий на концах балок. В отверстия названной стойки и балок на их концах пропущены шпильки. Посредством этих шпилек с гайками к ним балки соединены между собой, а свободные концы шпилек со стороны передней стойки имеют возможность взаимодействия с ней. Кроме того, на боковой поверхности натяжного винта, со стороны прижимной гайки, выполнен продольный паз в виде штриха, а на торцевой поверхности указанной гайки, с ее свободной стороны, выполнена метка в виде точки. В совокупности это позволяет создать на основе пружины сжатия простое, компактное и транспортабельное устройство для экспериментальной проверки динамометров для тяговых испытаний машин.The essence of the invention is as follows. The body of the stand is made with the formation of a frame, which includes two side posts, front and rear, from a channel, rigidly connected to each other by at least two rods in the form of pins and with the formation of free space between the said posts and pins. Each of the posts by means of the lateral surface of one of the shelves of the channel is placed on a horizontal support, and in such a way that the posts are arranged symmetrically between them, and the edges of the shelves are facing each other. In the center of the racks, holes are made that have a common axis of rotation. The tested dynamometer at the inlet and outlet is equipped, respectively, with front and rear screws, the axes of rotation of which coincide with the vector of the force perceived by the dynamometer when it is loaded. A tensioning screw is passed through the hole of the front post and on its free end, from the outer side of this post, a bushing with a washer is mounted with the possibility of interaction and a nut is screwed on. The dynamometer to be checked is rigidly connected to the other free end of the tensioning screw by means of a coupling sleeve. The front dynamometer screw is connected to this clutch, and its rear screw is passed through the hole in the left post. On the free end of this screw, an exemplary dynamometer is installed in the form of a compression spring placed between the guide discs, one of which has the possibility of contact with its end surface with the outer surface of the rear rack, and the other with the end surface of the nut screwed onto the free end of the rear screw of the dynamometer. The connecting sleeve includes two beams, front and rear, from a channel, placed horizontally, and in such a way that they are arranged symmetrically between themselves, and the edges of the shelves are facing each other. In the center of each beam, holes are made that have a common axis of rotation and coincide with the axis of rotation of the holes in the posts, the hole in the center of the front beam is made for the tension screw, in the rear beam - for the front screw of the dynamometer. On the side of the free ends of each beam, holes of the same diameter are also made and having a common axis of rotation, respectively, for the holes at one and the other ends of the beams. The front pillar also has holes of the same diameter as at the ends of the beams, and the axes of rotation of the holes in this rack coincide with the axes of rotation of the holes at the ends of the beams. Studs are passed into the holes of the said rack and beams at their ends. By means of these studs with nuts to them, the beams are connected to each other, and the free ends of the studs on the side of the front pillar have the ability to interact with it. In addition, a longitudinal groove in the form of a line is made on the side surface of the tension screw, from the side of the clamping nut, and a mark in the form of a dot is made on the end surface of the said nut, on its free side. Taken together, this makes it possible to create, on the basis of a compression spring, a simple, compact and transportable device for the experimental verification of dynamometers for traction testing of machines.

На фиг. 1 и 2 изображен стенд для экспериментальной проверки динамометров для тяговых испытаний машин, в частности на фиг. 1 показан вид сверху с местными разрезами, на фиг. 2 - вид А.FIG. 1 and 2 show a stand for the experimental verification of dynamometers for traction tests of machines, in particular in FIG. 1 shows a top view with partial sections; FIG. 2 - view A.

Стенд состоит из корпуса, размещенного на основании или на подставках 11, проверяемого 22 и образцового (пружины 2) динамометров, включенных последовательно в одну силовую цепь, и натяжного винта 16 с гайкой 12. Корпус выполнен с образованием каркаса, включающего в себя две боковые стойки, переднюю 15 и заднюю 6, из швеллера, жестко соединенные между собой, например, четырьмя стержнями в виде шпилек 7, на которые по их концам для этого навинчены гайки 3 и 4, и с образованием свободного пространства между указанными стойками и шпильками. Каждая из стоек 15 и 6 посредством боковой поверхности одной из полочек швеллера размещена на горизонтальной подставке 11 (прикреплена к ней шурупами 5), причем таким образом, что между собой стойки 15 и 6 расположены симметрично, а кромки полочек обращены друг к другу. В центре стоек 15 и 6 выполнены отверстия, имеющие общую ось вращения. Проверяемый динамометр 22 на входе и выходе оснащен соответственно передним 21 и задним 23 винтами, оси вращения которых совпадают с вектором силы, воспринимаемой динамометром 22 при его нагружении. В отверстие передней стойки 15 пропущен натяжной винт 16 и на его свободный конец, с внешней стороны этой стойки 15, установлены с возможностью взаимодействия втулка 14 с шайбой 13 и навинчена гайка 12. К другому свободному концу винта 16 посредством соединительной муфты жестко присоединен проверяемый динамометр 22. При этом передний винт 21 динамометра 22 скоммутирован с этой муфтой (винт 21 жестко присоединен к ней гайками 19 и 20), а его задний винт 23 пропущен через отверстие задней стойки 6. На свободный конец этого винта 23 установлен образцовый динамометр в виде пружины сжатия 2, размещенной между направляющими дисками 1, один из которых имеет возможность контакта своей торцевой поверхностью с внешней поверхностью задней стойки 6, а другой - с торцевой поверхностью гайки 24, навинченной на свободный конец заднего винта 23 динамометра 22. Соединительная муфта включает в себя две балки, переднюю 17 и заднюю 18, из швеллера, размещенные горизонтально, причем таким образом, что между собой они расположены симметрично, а кромки полочек обращены друг к другу. В центре каждой балки 17 и 18 выполнены отверстия, имеющие общую ось вращения и совпадающую с осью вращения отверстий в стойках 15 и 6. При этом отверстие в центре передней 17 балки выполнено под натяжной винт, в задней 18 балке - под передний 21 винт динамометра 22. Со стороны свободных концов каждой балки 17 и 18 также выполнены отверстия одинакового диаметра и имеющие общую ось вращения соответственно для отверстий на одном и другом концах балок 17 и 18. В передней стойке 15 тоже выполнены отверстия и такого же диаметра, как и на концах балок 17 и 18, а оси вращения отверстий в этой стойке 15 совпадают с осями вращения отверстий на концах балок 17 и 18. В отверстия названной стойки 15 и балок 17 и 18 на их концах пропущены шпильки 10. Посредством этих шпилек 10 с гайками 8 и 9 к ним балки 17 и 18 соединены между собой, а свободные концы шпилек 10 со стороны передней стойки 15 имеют возможность взаимодействия с ней. Кроме того, на боковой поверхности винта 16, со стороны прижимной гайки 12, выполнен продольный паз в виде штриха 26, а на торцевой поверхности указанной гайки 12, с ее свободной стороны, выполнена метка 25 в виде точки.The stand consists of a body placed on a base or on supports 11, a test 22 and an exemplary (spring 2) dynamometers connected in series in one power circuit, and a tension screw 16 with a nut 12. The body is made to form a frame that includes two side posts , front 15 and rear 6, from a channel, rigidly connected to each other, for example, by four rods in the form of pins 7, on which nuts 3 and 4 are screwed at their ends for this, and with the formation of a free space between the said posts and pins. Each of the posts 15 and 6 by the lateral surface of one of the shelves of the channel is placed on a horizontal support 11 (attached to it with screws 5), and in such a way that the posts 15 and 6 are arranged symmetrically between them, and the edges of the shelves are facing each other. In the center of the struts 15 and 6 holes are made that have a common axis of rotation. The tested dynamometer 22 at the inlet and outlet is equipped, respectively, with front 21 and rear 23 screws, the axes of rotation of which coincide with the vector of the force perceived by the dynamometer 22 when it is loaded. A tensioning screw 16 is passed into the hole of the front post 15 and on its free end, from the outer side of this post 15, a bushing 14 with a washer 13 is installed with the possibility of interaction and a nut 12 is screwed on. To the other free end of the screw 16, the dynamometer 22 to be checked is rigidly connected by means of a coupling In this case, the front screw 21 of the dynamometer 22 is connected to this clutch (the screw 21 is rigidly attached to it by the nuts 19 and 20), and its rear screw 23 is passed through the hole in the rear pillar 6. An exemplary dynamometer in the form of a compression spring is installed on the free end of this screw 23 2 located between the guide discs 1, one of which has the possibility of contact with its end surface with the outer surface of the rear post 6, and the other with the end surface of the nut 24 screwed onto the free end of the rear screw 23 of the dynamometer 22. The coupling includes two beams , front 17 and rear 18, from the channel, placed horizontally, and in such a way that between they are located symmetrically in themselves, and the edges of the shelves are facing each other. In the center of each beam 17 and 18, holes are made that have a common axis of rotation and coincide with the axis of rotation of the holes in the posts 15 and 6. In this case, the hole in the center of the front 17 beam is made for a tension screw, in the rear 18 beam - for the front 21 screws of the dynamometer 22 .On the side of the free ends of each beam 17 and 18, holes of the same diameter are also made and having a common axis of rotation, respectively, for the holes at one and the other ends of the beams 17 and 18. In the front post 15, holes are also made of the same diameter as at the ends of the beams 17 and 18, and the axes of rotation of the holes in this rack 15 coincide with the axes of rotation of the holes at the ends of the beams 17 and 18. Studs 10 are passed through the holes of the said rack 15 and beams 17 and 18 at their ends. By means of these pins 10 with nuts 8 and 9 to them, the beams 17 and 18 are interconnected, and the free ends of the pins 10 from the side of the front pillar 15 are able to interact with it. In addition, on the lateral surface of the screw 16, from the side of the clamping nut 12, a longitudinal groove is made in the form of a stroke 26, and on the end surface of the said nut 12, on its free side, a mark 25 is made in the form of a point.

Принцип работы стенда и порядок проверки динамометра заключаются в следующем. Монтируют испытываемый динамометр на стенд. Для этого из динамометра, например, ДОР-3-И предварительно вывинчивают аналогичные винты с проушинами и вместо них ввинчивают винты 21 и 23. Смещают в сторону передней стойки 15, по отверстиям в ней, соединительную муфту (детали 8, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 16 в сборе). В отверстие задней 6 стойки пропускают задний 23 винт динамометра 22 и на свободный конец этого винта 23 устанавливают пружину 2 с ее направляющими дисками 1. После чего на винт 23 навинчивают гайку 24. На передний 21 винт динамометра 22 навинчивают гайку 20. Перемещают соединительную муфту в исходное положение - присоединяют ее к переднему 21 винту динамометра 22 и навинчивают на этот винт гайку 19. Выбирают зазоры в соединениях стенда, навинчивая гайку 12 на винт 16. К динамометру 22 присоединяют электронную приставку с цифровым табло (не показано). Стенд готов к работе. Приступают к экспериментальной проверке динамометра 22. Для этого затягивают гайку 12 и наблюдают за показаниями на табло. Если в процессе затяжки гайки 12 появляются показания на табло, причем с возрастанием их значений, то предварительно считают, что динамометр 22 функционирует. Затем производят поверку динамометра 22 в следующем порядке. Ослабляют гайку 12 до нулевого значения силы на табло динамометра 22. Затем ввинчивают гайку 12 на винт 16 до положения, при котором метка 25 на гайке 12 совпадает с осью симметрии штриха 26 на винте 16. После чего навинчивают гайку 12 на винт 16 на заданное равное число оборотов, также ориентируясь на положение метки 25 на гайке 12 относительно штриха 26 на винте 16. Зная число оборотов гайки, шаг резьбы на винте 16 и жесткость пружины 2, вычисляют значение силы, приложенной к динамометру 22. При этом фиксируют силу на табло динамометра 22. По разности вычисленных значений силы и показаний силы, снятых с табло, определяют погрешность динамометра 22. Такие же данные аналогичным образом получают и в других точках - при дальнейшем навинчивании гайки 12 на винт 16 на такое же число оборотов. По полученным результатам делают вывод о погрешности динамометра 22. В процессе проверки динамометра 22 (при завинчивании гайки 12 на винт 16) винт 16 не провертывается вокруг своей оси вращения - он жестко соединен с передней 17 балкой соединительной муфты, которая в свою очередь также не имеет возможности вращения за счет взаимодействия шпилек 10 с передней стойкой 15. При этом шпильки 10 перемещаются в сторону передней стойки 15 вместе с соединительной муфтой и деталями, скоммутированными с ней.The principle of operation of the stand and the procedure for checking the dynamometer are as follows. Mount the dynamometer under test on the stand. To do this, from a dynamometer, for example, DOR-3-I, similar screws with lugs are pre-unscrewed and screws 21 and 23 are screwed in instead of them. The connecting sleeve is shifted towards the front post 15, along the holes in it (parts 8, 9, 10, 12 , 13, 14, 16, 17, 16 assembled). The rear 23 screw of the dynamometer 22 is passed into the hole of the rear 6 of the rack, and the spring 2 with its guide discs 1 is installed on the free end of this screw 23. After that, the nut 24 is screwed onto the screw 23. The nut 20 is screwed onto the front 21 screw of the dynamometer 22. initial position - attach it to the front 21 screw of the dynamometer 22 and screw the nut 19 onto this screw. Select the gaps in the joints of the stand by screwing the nut 12 onto the screw 16. An electronic attachment with a digital display is attached to the dynamometer 22 (not shown). The stand is ready to go. An experimental check of the dynamometer 22 is started. To do this, tighten the nut 12 and observe the readings on the scoreboard. If, in the process of tightening the nut 12, readings appear on the display, and with an increase in their values, then it is preliminarily considered that the dynamometer 22 is functioning. Then the dynamometer 22 is checked in the following order. The nut 12 is loosened to zero force on the dynamometer display 22. Then nut 12 is screwed onto the screw 16 until the mark 25 on the nut 12 coincides with the axis of symmetry of the stroke 26 on the screw 16. Then the nut 12 is screwed onto the screw 16 for a given equal the number of revolutions, also focusing on the position of the mark 25 on the nut 12 relative to the stroke 26 on the screw 16. Knowing the number of revolutions of the nut, the thread pitch on the screw 16 and the stiffness of the spring 2, calculate the value of the force applied to the dynamometer 22. In this case, the force is recorded on the dynamometer display 22. According to the difference between the calculated values of the force and the readings of the force taken from the display, the error of the dynamometer 22 is determined. The same data is obtained in the same way at other points - when further screwing the nut 12 onto the screw 16 by the same number of revolutions. Based on the results obtained, a conclusion is made about the error of the dynamometer 22. In the process of checking the dynamometer 22 (when screwing the nut 12 onto the screw 16), the screw 16 does not turn around its axis of rotation - it is rigidly connected to the front 17 beam of the coupling, which in turn also does not have the possibility of rotation due to the interaction of the pins 10 with the front pillar 15. In this case, the pins 10 move towards the front pillar 15 together with the coupling and parts connected to it.

Таким образом, на основе пружины сжатия представляется возможным создать простое, компактное и транспортабельное устройство для экспериментальной проверки динамометров для тяговых испытаний машин.Thus, on the basis of a compression spring, it seems possible to create a simple, compact and transportable device for the experimental verification of dynamometers for traction testing of machines.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ INFORMATION SOURCES

1. Лихачев В.С. Испытания тракторов: учеб. пособие для вузов / В.С. Лихачев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - 288 с., с. 157-158.1. Likhachev V.S. Testing tractors: textbook. manual for universities / V.S. Likhachev. - 3rd ed., Rev. and add. - M .: Mechanical Engineering, 1974 .-- 288 p., P. 157-158.

2. Лихачев В.С. Испытания тракторов: учеб. пособие для вузов / В.С. Лихачев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - 288 с., с. 158-159. - прототип.2. Likhachev V.S. Testing tractors: textbook. manual for universities / V.S. Likhachev. - 3rd ed., Rev. and add. - M .: Mechanical Engineering, 1974 .-- 288 p., P. 158-159. - prototype.

Claims

A stand for the experimental verification of dynamometers for traction testing of machines, consisting of a case located on the base, the tested and exemplary dynamometers connected in series in one power circuit, and a tension screw with a nut, characterized in that the case is made with the formation of a frame that includes two side posts, front and rear, from the channel, rigidly connected to each other by at least two rods in the form of pins with the formation of free space between the said posts and pins, each of the posts by means of the lateral surface of one of the shelves of the channel is placed on a horizontal support, and thus that the racks are arranged symmetrically between themselves, and the edges of the shelves are facing each other, holes are made in the center of the racks that have a common axis of rotation, the dynamometer being tested at the inlet and outlet is equipped, respectively, with front and rear screws, the axes of rotation of which coincide with the force vector perceived by the dynamometer at his load In the middle, a tensioning screw is passed into the hole of the front pillar and on its free end from the outer side of this pillar the bushing is mounted with a washer to interact and a nut is screwed on, the dynamometer being tested is rigidly connected to the other free end of the tensioning screw by means of a coupling sleeve, while the front screw of the dynamometer is connected with this clutch, and its rear screw is passed through the hole of the left post, an exemplary dynamometer is installed on the free end of this screw in the form of a compression spring placed between the guide discs, one of which has the ability to contact its end surface with the outer surface of the rear post, and the other - with the end surface of the nut screwed onto the free end of the rear screw of the dynamometer, the coupling includes two beams, front and rear, from a channel, placed horizontally, in such a way that they are arranged symmetrically between themselves, and the edges of the shelves are facing each other, in the center of each ba holes are made with a common axis of rotation and coinciding with the axis of rotation of the holes in the posts, the hole in the center of the front beam is made for the tension screw, in the rear beam - for the front screw of the dynamometer, from the side of the free ends of each beam there are also holes of the same diameter and having a common the axis of rotation, respectively, for the holes at one and the other ends of the beams, holes are also made in the front pillar of the same diameter as at the ends of the beams, and the axes of rotation of the holes in this rack coincide with the axes of rotation of the holes at the ends of the beams, in the holes of the said rack and of the beams at their ends, studs are passed, by means of these studs with nuts, the beams are connected to them, and the free ends of the studs from the side of the front pillar have the ability to interact with it, in addition, a longitudinal groove is made on the side surface of the tension screw, from the side of the clamping nut in the form of a stroke, and on the end surface of the specified nut, on its free side, there is m dotted grid.