RU2755510C1 - Stand for testing torsion bars - Google Patents
Stand for testing torsion bars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755510C1 RU2755510C1 RU2021101474A RU2021101474A RU2755510C1 RU 2755510 C1 RU2755510 C1 RU 2755510C1 RU 2021101474 A RU2021101474 A RU 2021101474A RU 2021101474 A RU2021101474 A RU 2021101474A RU 2755510 C1 RU2755510 C1 RU 2755510C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- passive
- stand
- torsion
- active
- testing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
- G01M17/04—Suspension or damping
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/22—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady torsional forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательным устройствам, а именно к установкам для испытания торсионов на заневоливание или осадку, и предназначено для испытания торсионных валов различной длины с различной геометрией и размерами головок.The invention relates to testing devices, namely to installations for testing torsion bars for deflection or settling, and is intended for testing torsion shafts of various lengths with different geometry and head sizes.
При производстве некоторых пружинных изделий согласно конструкторской документации предусматривается проведение их испытаний путем заневоливания, длительность которых может достигать от нескольких минут до суток и более. Обычное заневоливание в ГОСТР 53827-2010 "Пружины цилиндрические винтовые, торсионы, стабилизаторы подвески" рекомендуется проводить не менее трёх раз. При этом говорится о необходимости использовать при испытании торсионов стенды для испытания рессор (ГОСТР 51585) или карданных валов (ГОСТР 52439). Формы образцов для испытаний на кручение имеют обычно вид вала или трубы. Поэтому такой стенд обычно имеет захваты для образцов и средство для их закручивания.In the production of some spring products, according to the design documentation, it is envisaged to test them by means of non-volition, the duration of which can reach from several minutes to a day or more. It is recommended to carry out the usual refusal in GOST 53827-2010 "Cylindrical screw springs, torsion bars, suspension stabilizers" at least three times. At the same time, it is said about the need to use stands for testing springs (GOST 51585) or cardan shafts (GOST 52439) when testing torsion bars. Torsion test specimens are usually in the form of a shaft or tube. Therefore, such a stand usually has grips for samples and a means for twisting them.
В то же время указанные стенды должны быть оборудованы силоизмеряющими устройствами и датчиками, позволяющими фиксировать прилагаемый момент и угол закручивания. При этом время, величина и направление при испытаниях может различаться в зависимости от поставленных в конструкторской документации требований. Ряд серийно выпускаемых изделий для испытания торсионов на кручение чаще всего выполняются программируемыми с соответствующими системами контроля и управления (http://www.ndt-td.ru/katalog/mashini-dlya-ispitaniya-pruzhin/mashina-dlya-ispitaniya-torsionnih-pruzhin-na-kruchenie-t-01.html, найдено в интернете 25.01.2021). At the same time, these stands must be equipped with force-measuring devices and sensors, which make it possible to record the applied torque and angle of twisting. At the same time, the time, magnitude and direction during testing may differ depending on the requirements set in the design documentation. A number of serially produced products for torsion testing are most often performed programmable with appropriate monitoring and control systems (http://www.ndt-td.ru/katalog/mashini-dlya-ispitaniya-pruzhin/mashina-dlya-ispitaniya-torsionnih- pruzhin-na-kruchenie-t-01.html, found on the Internet 01/25/2021).
Среди более детально описанных решений можно отметить, например, установку для испытания на кручение (пат.RU№165460, G01N 3/22, от 22.04.2015). Здесь система контроля и управления имеет регистрацию перемещений, регулирование привода вращения и измерения крутящего момента. При этом последний выполнен в виде балочного силоизмерителя. При этом установка оснащена универсальными устройствами фиксации, позволяющими через системы калибровочных сухарей закреплять объекты испытаний различных форм и размеров, как со стороны активного, так и со стороны пассивного захватов для выполнения непрерывного процесса испытаний. Among the solutions described in more detail, one can note, for example, a torsion test setup (US Pat. No. 165460,
Известен стенд для испытания торсионных валов на усталость при кручении содержащий основание, на котором смонтированы средства для размещения захватов, средства для закручивания (А.с.№1656370, G01M13/00, от 22.03.1989). Здесь в качестве захватов использованы сменные шлицевые втулки для разного диаметра торсионов. Используются червячного типа средства для закручивания двух торсионов одновременно. Вначале выполняется статическое закручивание торсионов в противоположных направлениях, приводящая к их равновесному состоянию, к которым впоследствии налагается дополнительная динамическая нагрузка в заданном диапазоне углов. В описании предлагаемого стенда отсутствуют упоминания об используемых в механической схеме стенда датчиков сил и углов, что приводит к несоответствию требованиям вышеназванных нормативных документов.Known stand for testing torsion shafts for torsional fatigue containing a base on which are mounted means for placing grips, means for twisting (AS No. 1656370, G01M13 / 00, from 22.03.1989). Here, interchangeable splined bushings for different diameters of torsion bars are used as grippers. Worm-type means are used to twist two torsion bars at the same time. Initially, the torsion bars are statically twisted in opposite directions, leading to their equilibrium state, to which an additional dynamic load is subsequently imposed in a given range of angles. In the description of the proposed stand, there is no mention of the force and angle sensors used in the mechanical scheme of the stand, which leads to inconsistency with the requirements of the above regulatory documents.
Известно техническое решение в виде установки для испытания цилиндрических образцов на кручение, содержащая регулируемый привод вращения, кинематически связанный с двумя активными захватами, двумя пассивными захватами, закрепленный соосно с активными захватами на торсионе измерителя крутящего момента (пат.RU№2379649, G01N 3/22, от 14.04.2008). Оба пассивных захвата снабжены рычагами, опертыми с противоположных сторон на упругий элемент балочного силоизмерителя, выполняющего функцию упомянутого измерителя крутящего момента. При этом испытываются разные по диаметру образцы для определения сопротивление материалов пластической и упругой сдвиговой деформации в соответствии с приведенными в описании формулами. Здесь в качестве привода вращения для червячной передачи предлагается использовать патрон токарного станка, а его станину в качестве основания для закрепления стойки с испытуемыми образцами, изготовленными в соответствии с ГОСТ 3565-80 «Металлы. Метод испытания на кручение». Known technical solution in the form of an installation for testing cylindrical specimens for torsion, containing an adjustable rotation drive, kinematically connected with two active grips, two passive grips, fixed coaxially with active grips on the torsion bar of the torque meter (US Pat. RU # 2379649,
Известен стенд для испытания упругого элемента содержащий раму, на которой смонтированы активный захват, связанный с силовым приводом, пассивный захват, индикатор угла закручивания испытываемого образца (пат.RU№ 2194964, G01M17 /04, от 27.07.2000, прототип). Кроме этих основных узлов присутствует механизм выбора люфтов и подшипниковые опоры активного и пассивного захватов. Механизм выбора люфтов выполнен в виде коромысла, соединенного с пассивным захватом, и взаимодействующих с ним упругих толкателей и жестких упоров, расположенных на раме. При этом подшипниковые опоры пассивного захвата установлены с возможностью поворота относительно своей продольной оси. Индикатор угла закручивания упругого элемента выполнен в виде двух датчиков углового положения, установленных неподвижно относительно рамы и соединенных соответственно с активным и пассивным захватами. В стенде используется гидравлический привод. A known stand for testing an elastic element containing a frame on which is mounted an active grip associated with a power drive, a passive grip, an indicator of the angle of twisting of the test sample (US Pat. RU No. 2194964, G01M17 / 04, from 07/27/2000, prototype). In addition to these main units, there is a mechanism for selecting backlash and bearing arrangements for active and passive grips. The mechanism for selecting the backlash is made in the form of a rocker arm connected to a passive grip and interacting with it elastic pushers and rigid stops located on the frame. In this case, the bearing supports of the passive grip are installed with the possibility of rotation about their longitudinal axis. The twist angle indicator of the elastic element is made in the form of two angular position sensors mounted immovably relative to the frame and connected to active and passive grippers, respectively. The stand uses a hydraulic drive.
Утверждается, что стенд устраняет при испытании торсиона силы, препятствующих его самораскручиванию из-за отсутствии люфтов в соединениях активного и пассивного захватов с головками торсиона. Используемый привод требует постоянного давления во время проведения испытаний и соответствующего контроля, что обуславливает слабое место в конструкции.It is argued that the stand eliminates, when testing the torsion, the forces that prevent it from self-unrolling due to the absence of backlash in the connections of the active and passive grippers with the torsion heads. The actuator used requires constant pressure during testing and appropriate monitoring, which creates a weak point in the design.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствования конструкции и расширение технических возможностей стенда для испытания торсионов на длительную осадку. The objective of the present invention is to improve the design and expand the technical capabilities of the stand for testing torsion bars for a long draft.
Технический результат заключается в создании конструкции стенда для испытания на длительную осадку торсионов с возможностью отключения силового привода.The technical result consists in creating a design of a stand for testing the long-term draft of torsion bars with the ability to turn off the power drive.
Указанная цель достигается тем, что в известном стенде для испытания торсионов на закручивание, содержащей систему контроля и управления, станину, сменные активный и пассивный захваты, нагружающий механизм, связанный с активным захватом, последний имеет средство стопорения испытываемого торсиона в его закрученном положении в виде вытяжного подпружиненного фиксатора, при этом пассивный захват установлен на подвижной стойке, имеющей возможность перемещения вдоль корпуса на длину, определяемую продольным размером испытуемого торсиона и имеет ограничитель перемещения сменного захвата, а между активным и пассивными захватами имеется индикатор угла закручивания торсиона.This goal is achieved by the fact that in the known stand for testing torsion bars for twisting, containing a monitoring and control system, a frame, replaceable active and passive grippers, a loading mechanism associated with an active gripper, the latter has a means for stopping the test torsion bar in its twisted position in the form of an exhaust spring-loaded retainer, while the passive gripper is mounted on a movable stand that can move along the body for a length determined by the longitudinal dimension of the tested torsion bar and has a limiter for the movement of the replaceable grip, and between the active and passive grips there is an indicator of the torsion twist angle.
Предлагаемое техническое решение схематично иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 а и б изображены вид на стенд сверху и сбоку (Г-Г), с пассивным (В) и активным захватами (Б), а на фиг.2 а) представлен пример выполнения захватов и вид сбоку на активный захват (фиг.2 б ).The proposed technical solution is schematically illustrated by the drawings, where Fig. 1 a and b show a top and side view of the stand (D-D), with passive (C) and active grippers (B), and Fig. 2 a) shows an example of implementation captures and a side view of the active capture (figure 2 b).
Стенд содержит корпус 1, на котором расположены неподвижная стойка 2, подвижная стойка 3 с возможностью осевого перемещения относительно оси испытуемого торсионного вала; электромеханический привод 4 с реверсивной схемой подключения, позволяющей производить закручивание торсионного вала как с левым, так и с правым направлением закручивания и съёмный раздвижной защитный кожух 17, препятствующий разлёту осколков, в случае возможной поломки испытуемого торсионного вала (фиг.1а).The stand contains a
Корпус стенда представляет собой сварную металлоконструкцию, устанавливаемую на опорную поверхность с помощью регулировочных винтов 5 (фиг.1б). На верхней поверхности корпуса закреплена неподвижная стойка 2, имеющая подвижный вращающийся вал 6, установленный в подшипниковом узле 7. Одной стороной вал 6 с помощью упругой втулочно-пальцевой муфты 8 соединён с выходным валом червячного редуктора 9, который в свою очередь с помощью упругой втулочно-пальцевой муфты 10 соединен с электродвигателем 11. На другом конце вала 6 расположено квадратное отверстие, в которое устанавливается сменный фланец 12, имеющий в центре отверстие, соответствующее по геометрии концу испытываемого торсионного вала, а по периферийной цилиндрической части клиновые пазы для вытяжного подпружиненного фиксатора 13 узла стопорения 14. На торце фланца 12 установлен лимб 18 с нанесенной шкалой. На противоположном конце корпуса находится подвижная стойка 3, имеющая возможность продольного перемещения и последующей фиксации на расстоянии, соответствующем длине торсионного вала. В нижней части стойки закреплен элемент 19 указателя угла закручивания, например, лазерного типа. В верхней части стойки находится сменный вкладной и фиксируемый вкладыш 15 с центровым отверстием, соответствующим концу испытуемого торсионного вала. Силоизмеритель, выполняющий функцию упомянутого измерителя крутящего момента и входящий в систему контроля и управления, имеет стандартное исполнение и здесь не приводится.The body of the stand is a welded metal structure installed on the supporting surface using adjusting screws 5 (Fig. 1b). On the upper surface of the housing is fixed a
Конструкция стенда исключает возможность возникновения в испытуемом торсионном вале напряжений среза, изгиба и растяжения. The design of the stand excludes the possibility of shear, bending and tensile stresses in the tested torsion shaft.
Стенд для испытания торсионов на закручивание работает следующим образом.The stand for testing torsion bars for twisting works as follows.
В неподвижную стойку 2 устанавливается и крепится сменный фланец 12 с центральным отверстием соответствующего размера и геометрии испытуемого торсионного вала и соответствующими клиновыми пазами для возможности последующей фиксации на заданных углах закручивания торсионного вала. Фиксатор 12 устанавливается в нулевое положение. В подвижную стойку устанавливается соответствующий сменный вкладыш 15. Подвижная стойка устанавливается и крепится в положении соответствующей длине испытываемого подвижного вала. Устанавливается в отверстия сменных фланца 12 и вкладыша 15 испытываемый торсионный вал. Вкладыш 15 фиксируется откидным ограничителем 16, препятствующим возможному осевому перемещению вкладыша 15. Устанавливается защитный кожух 17. Согласно программе испытаний, выполняется закручивание торсионного вала на заданные углы (α, или α1, или β, или β1) и заданное направление закручивания. При достижении заданных углов закручивания происходит фиксация сменного фланца 12 фиксатором 13.Выполняется временная выдержка торсионного вала в этом состоянии согласно программе испытания. Затем выполняется расстопорение фланца 12, фиксатор 13 выводится из фиксирующего положения и за счет работы привода происходит возвращение испытуемого вала в исходное положение. A
Указатель угла поворота позволяет контролировать показания по величине угла закручивания торсиона и после снятия нагрузки величину угла остаточных деформаций. Затем выполняется съём испытанного торсионного вала. The indicator of the angle of rotation allows you to control the readings by the value of the angle of twisting of the torsion bar and, after removing the load, the value of the angle of residual deformations. Then the tested torsion shaft is removed.
Как выше показано, за счет фиксации положения закрученного торсиона стенд позволяет отключить силовой привод и поддерживать торсион в закрученном состоянии длительное время. На предложенную конструкцию выполнена конструкторская документация, и опытный образец запущен в эксплуатацию.As shown above, by fixing the position of the twisted torsion bar, the stand allows you to turn off the power drive and maintain the torsion bar in a twisted state for a long time. The design documentation was completed for the proposed structure, and the prototype was put into operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101474A RU2755510C1 (en) | 2021-01-25 | 2021-01-25 | Stand for testing torsion bars |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101474A RU2755510C1 (en) | 2021-01-25 | 2021-01-25 | Stand for testing torsion bars |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2755510C1 true RU2755510C1 (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=77745568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101474A RU2755510C1 (en) | 2021-01-25 | 2021-01-25 | Stand for testing torsion bars |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755510C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1656370A1 (en) * | 1989-03-22 | 1991-06-15 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Test rig for torsional fatigue testing of torsion shafts |
RU2194964C2 (en) * | 2000-07-27 | 2002-12-20 | Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский технологический институт" | Stand for testing flexible member |
JP2013120165A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Kokusai Keisokki Kk | Torsion tester |
CN211347344U (en) * | 2019-12-24 | 2020-08-25 | 佛山市南海芯华电器有限公司 | Simple torsion tester |
-
2021
- 2021-01-25 RU RU2021101474A patent/RU2755510C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1656370A1 (en) * | 1989-03-22 | 1991-06-15 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Test rig for torsional fatigue testing of torsion shafts |
RU2194964C2 (en) * | 2000-07-27 | 2002-12-20 | Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский технологический институт" | Stand for testing flexible member |
JP2013120165A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Kokusai Keisokki Kk | Torsion tester |
CN211347344U (en) * | 2019-12-24 | 2020-08-25 | 佛山市南海芯华电器有限公司 | Simple torsion tester |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103900916B (en) | A kind of stretch bending turns round Multi-axial Loading fatigue tester | |
JP4953126B2 (en) | Torsion test equipment | |
EP2092288B1 (en) | Device and method for calibrating torque measuring devices | |
CN104913974A (en) | Material micro-mechanical property biaxial tension-fatigue test system and test method thereof | |
US4535636A (en) | Tensile testing apparatus | |
EP2331931B1 (en) | Apparatus for conducting component and material tests on samples | |
JP2007510151A6 (en) | Multi-axis universal testing machine | |
CN204718885U (en) | Material Micro Mechanical Properties is biaxial stretch-formed-fatigue test system | |
KR101865095B1 (en) | Tensile-Bending Repeat Tester | |
JP2011064508A (en) | Fatigue tester | |
US5693890A (en) | Modular alignment device for tensile load frame | |
RU2755510C1 (en) | Stand for testing torsion bars | |
CN214200923U (en) | High-temperature bending fatigue in-situ testing device | |
KR20170116800A (en) | Apparatus for testing torsion | |
KR20150137187A (en) | Apparatus and method for aligning with a test specimen | |
CN112504813A (en) | High-temperature bending fatigue in-situ testing device and method | |
WO2021186473A1 (en) | STAND-ALONE MINIATURE IN-SITU MULTIAXIAL UNIVERSAL TESTING EQUIPMENT (IsMUTE) | |
DE3714185A1 (en) | Method and device for the measurement of the axial flexing of a sample bar | |
CN210005438U (en) | In-situ Raman tensile testing device | |
CN116840036A (en) | Uniaxial tensile test fixture | |
RU2750620C1 (en) | Installation for testing products for long-term durability | |
Fraiss et al. | Development of a new 400 kN· m torque calibration machine | |
JPS62203042A (en) | Material tester | |
BR202020026178U2 (en) | EQUIPMENT FOR MEASURING THORIOCALORIC EFFECT | |
RO133445B1 (en) | Stand for composed traction and torsion static stress testing |