RU2767596C1 - Test bench for elastomer bearings - Google Patents

Test bench for elastomer bearings Download PDF

Info

Publication number
RU2767596C1
RU2767596C1 RU2021113760A RU2021113760A RU2767596C1 RU 2767596 C1 RU2767596 C1 RU 2767596C1 RU 2021113760 A RU2021113760 A RU 2021113760A RU 2021113760 A RU2021113760 A RU 2021113760A RU 2767596 C1 RU2767596 C1 RU 2767596C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lever
bearings
frame
hydraulic cylinder
connecting rod
Prior art date
Application number
RU2021113760A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Анатольевич Рандин
Максим Владимирович Тилинин
Антон Александрович Дроздов
Илья Геннадьевич Порфирьев
Марк Иосифович Немировский
Original Assignee
Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") filed Critical Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority to RU2021113760A priority Critical patent/RU2767596C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767596C1 publication Critical patent/RU2767596C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/04Bearings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: invention relates to test equipment, in particular to test equipment, namely to test benches for testing samples of elastomer bearings. Device comprises a frame with a hydraulic cylinder, an electric motor, a crank mechanism equipped with a connecting rod, and measuring devices. Three-arm lever is hinged on the frame, to which a connecting rod is attached through a hinge, which is connected to the crank. To lever bearings by means of crosspieces are attached shanks of flat links, which are connected by opposite shanks to bearings by means of crosspieces of rocker arm. One end of the lever is hinged to the frame web, and the other end is connected to a force sensor. Bracket is fixed on the lever. Hydraulic cylinder is connected to force sensor via hinged tie-rod.
EFFECT: increased accuracy of reproduction and measurement of loads, elimination of overloads of samples during tests, reduced labor intensity of tests.
4 cl, 3 dwg

Description

Стенд для испытаний эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета относится к испытательному оборудованию, а именно к стендам для испытаний (типовых, ресурсных, сертификационных, периодических) образцов эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета на воздействие динамических и статических нагрузок с характерными для полета углами качания и частотой изменения указанных нагрузок.The stand for testing elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub of a helicopter refers to test equipment, namely, test benches for testing (standard, service life, certification, periodic) samples of elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub of a helicopter for the impact of dynamic and static loads with typical flight swing angles and the frequency of change of the specified loads.

Для вертолетной техники характерными являются высоко нагруженные шарниры с относительно не большими углами качания. Подшипники качения для таких нагрузок имели бы большие габариты и массу. А подшипники скольжения неприемлемо большую силу трения при повороте. Конструктивным решением, обеспечивающим сочетание малых массы и габаритов, а также приемлемые нагрузочную способность и сопротивление повороту, являются эластомерные подшипники. Такие подшипники выполняются из нескольких чередующихся слоев резины и металла, которые расположены между металлическими обоймами.Helicopter technology is characterized by highly loaded hinges with relatively small swing angles. Rolling bearings for such loads would have large dimensions and weight. And plain bearings have an unacceptably high friction force when turning. Elastomeric bearings are a design solution that provides a combination of low weight and dimensions, as well as acceptable load capacity and resistance to rotation. Such bearings are made of several alternating layers of rubber and metal, which are located between the metal cages.

Стенды для испытания подшипников качения, как правило, построены по схеме с полным поворотом подшипника на 360 градусов и приложением при этом нагрузки в одном или двух направлениях, перпендикулярных движению.Benches for testing rolling bearings, as a rule, are built according to the scheme with a complete rotation of the bearing by 360 degrees and with the application of a load in one or two directions perpendicular to the movement.

Известны стенды для испытания подшипников скольжения с поворотом подшипника на угол меньший 360 градусов. Наиболее близким является «Стенд для испытания подшипников скольжения» (патент SU 517826, G01M 13/04, F16C 17/00, публ. 16.06.1976 г.),содержащий станину, механизм привода с кривошипом, рабочий вал с испытуемыми подшипниками скольжения и систему нагружения и регистрации параметров трения, при этом с целью расширения испытуемой поверхности трения при различных видах нагружения, кривошип механизма привода выполнен в виде диска с пазом, в котором размещен регулируемый в радиальном направлении палец, связанный посредством двух шарнирных рычагов с рабочим валом, при этом система нагружения имеет укрепленные на станине гидроцилиндры, штоки которых упираются в центральную и консольную части обойм рабочего вала.Known stands for testing plain bearings with rotation of the bearing at an angle of less than 360 degrees. The closest is the “Stand for testing plain bearings” (patent SU 517826, G01M 13/04, F16C 17/00, publ. 06/16/1976), containing a frame, a drive mechanism with a crank, a working shaft with loading and registration of friction parameters, while in order to expand the tested friction surface under various types of loading, the crank of the drive mechanism is made in the form of a disk with a groove in which a finger adjustable in the radial direction is located, connected by means of two articulated levers with the working shaft, while the system loading has hydraulic cylinders fixed on the frame, the rods of which rest against the central and cantilever parts of the working shaft cages.

Недостатком конструкции данного стенда является то, что жесткость заделок обойм подшипников, на которые наносится радиальная нагрузка, одинакова, как в радиальном, так и в тангенциальном направлениях. Это не позволяет использовать конструкцию этого стенда для испытания эластомерных подшипников. Т.к. в случае если жесткость заделок выше жесткости резинометаллических слоев эластомерных подшипников, то радиальная нагрузка будет восприниматься этими заделками обойм, и не будет передаваться на резинометаллические слои. Если жесткость заделок будет ниже жесткости подшипника, то тангенциальные усилия будут восприниматься как поперечные силы, действующие на штоки нагружающих гидроцилиндров, что вызовет повышенное трение на опорно-направляющих элементах гидроцилиндров. Конструкция данного стенда осложняет применение датчиков силы для измерения радиальной нагрузки на образцы эластомерных подшипников, что делает невозможным точное управление нагрузкой при испытаниях и не позволяет точно измерять величину этой нагрузки.The disadvantage of the design of this stand is that the rigidity of the seals of the bearing cages, on which the radial load is applied, is the same, both in the radial and tangential directions. This does not allow the design of this bench to be used for testing elastomeric bearings. Because if the rigidity of the seals is higher than the rigidity of the rubber-metal layers of elastomeric bearings, then the radial load will be taken by these seals of the cages, and will not be transferred to the rubber-metal layers. If the rigidity of the seals is lower than the rigidity of the bearing, then the tangential forces will be perceived as transverse forces acting on the rods of the loading hydraulic cylinders, which will cause increased friction on the supporting and guiding elements of the hydraulic cylinders. The design of this stand complicates the use of force sensors to measure the radial load on samples of elastomeric bearings, which makes it impossible to accurately control the load during testing and does not allow accurate measurement of this load.

Техническая проблема, не решенная в описанных стендах, решение которой обеспечивается заявляемым изобретением, заключается в создании устройства, в котором реализована возможность точно задавать и контролировать нагрузки при испытаниях эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета;A technical problem not solved in the described stands, the solution of which is provided by the claimed invention, is to create a device that implements the ability to accurately set and control loads when testing elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub of a helicopter;

это позволяет проводить испытания эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета, с точным выявлением ресурса;this allows testing elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub of the helicopter, with an accurate identification of the resource;

- точный контроль нагрузок позволяет исключить неконтролируемые перегрузки образцов эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета, а также использовать для управления и контроля при испытаниях автоматическую систему управления и измерения, и как следствие осуществлять остановку стенда при выходе параметров испытаний за границы допусков, установленных программой испытаний.- accurate control of loads allows to exclude uncontrolled overloads of samples of elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub of the helicopter, as well as to use an automatic control and measurement system for control and monitoring during testing, and as a result, to stop the stand when the test parameters go beyond the tolerances established by the test program .

Технический результат применения изобретения заключается вThe technical result of the application of the invention is

- Повышении точности воспроизведения и измерения нагрузок;- Improving the accuracy of reproduction and measurement of loads;

- Исключении возникновение перегрузок образцов при испытаниях;- Exclusion of the occurrence of overloads of samples during testing;

- Снижении трудоемкости проведения испытаний.- Reducing the complexity of testing.

Технический результат достигается за счет того, что в стенде для испытаний эластомерных подшипников, содержащем раму 1 с установленным на ней гидроцилиндром 6, электродвигателем 7, кривошипным механизмом 9 оснащенным шатуном 10 и средства измерения, в соответствии с заявляемым изобретением, - на раме 1 шарнирно установлен трехплечий рычаг 12, к которому через шарнир 13 крепится шатун 10, соединенный с кривошипом 11, к подшипникам 15 рычага 12 с помощью крестовин 18 присоединены хвостовики плоских тяг 19, которые противоположными хвостовиками соединены с подшипниками 24 с помощью крестовин 20 коромысла 21, рычаг 30 одним концом шарнирно закреплен на перемычке 5 рамы 1, а к другому концу присоединен датчик силы 32, при этом на рычаге 30 закреплен кронштейн 29, а гидроцилиндр 6 соединен с датчиком силы 32 через шарнирную тягу 33.The technical result is achieved due to the fact that in the stand for testing elastomeric bearings, containing a frame 1 with a hydraulic cylinder 6 installed on it, an electric motor 7, a crank mechanism 9 equipped with a connecting rod 10 and a measuring instrument, in accordance with the claimed invention, - on the frame 1 is pivotally mounted a three-arm lever 12, to which a connecting rod 10 is attached through a hinge 13, connected to the crank 11, to the bearings 15 of the lever 12 with the help of crosses 18, the shanks of flat rods 19 are attached, which are connected by opposite shanks to the bearings 24 using the crosses 20 of the rocker arm 21, the lever 30 is one the end is hinged on the jumper 5 of the frame 1, and the force sensor 32 is attached to the other end, while the bracket 29 is fixed on the lever 30, and the hydraulic cylinder 6 is connected to the force sensor 32 through the articulated rod 33.

При этом объекты испытаний, эластомерные подшипники (25), закреплены в центре коромысла (21) с помощью болтов наружными обоймами (26), при этом внутренние обоймы (27) подшипников (25) соединены с концом рычага (30), через кронштейн (29) и шайбу (34).In this case, the test objects, elastomeric bearings (25), are fixed in the center of the rocker arm (21) with the help of bolts by outer races (26), while the inner cages (27) of the bearings (25) are connected to the end of the lever (30), through the bracket (29 ) and washer (34).

Кроме того, кривошипный механизм (9) выполнен с регулируемым эксцентриситетом.In addition, the crank mechanism (9) is made with adjustable eccentricity.

При этом шатун (10) выполнен с возможностью регулирования по длине.In this case, the connecting rod (10) is made with the possibility of regulation in length.

Применение в конструкции стенда датчика силы 32, который соединен с гидроцилиндром 6 через шарнирную тягу 33, позволяет точно контролировать нагрузки при испытаниях, и таким образом исключить неконтролируемые перегрузки образцов эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта. Кроме того, наличие датчика силы 32 позволяет использовать для управления и контроля при испытаниях автоматическую систему управления и измерения, и как следствие осуществлять остановку стенда при выходе параметров испытаний за границы допусков, установленных программой испытаний.The use of a force sensor 32 in the design of the stand, which is connected to the hydraulic cylinder 6 through the articulated rod 33, allows you to accurately control the loads during testing, and thus eliminate uncontrolled overloads of samples of elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub. In addition, the presence of force sensor 32 makes it possible to use an automatic control and measurement system for control and monitoring during testing, and as a result, stop the bench when the test parameters go beyond the tolerances established by the test program.

Наличие в конструкции стенда рычага 30, шарнирно закрепленного на перемычках 5 рамы 1, исключает влияние реакции сопротивления повороту образцов эластомерных подшипников 25 на датчик силы 32, обеспечивает его работу с высокой точностью и предохраняет датчик 32 от выхода из строя.The presence in the design of the stand of the lever 30, hinged on the bridges 5 of the frame 1, eliminates the influence of the resistance reaction to the rotation of the samples of elastomeric bearings 25 on the force sensor 32, ensures its operation with high accuracy and protects the sensor 32 from failure.

Поддержание величины усилия гидроцилиндра 6 под управлением адаптивной системы с использованием в качестве обратной связи сигнала датчика силы 32, а также запуск электродвигателя 7 в автоматическом режиме обеспечивает снижение трудоемкости проведения испытаний.Maintaining the magnitude of the force of the hydraulic cylinder 6 under the control of an adaptive system using the signal of the force sensor 32 as feedback, as well as starting the electric motor 7 in automatic mode, reduces the complexity of testing.

Конструкция стенда для испытаний эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета поясняется следующими чертежами:The design of the stand for testing elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub of the helicopter is illustrated by the following drawings:

фиг. 1 - стенд, вид фронтальный.fig. 1 - stand, frontal view.

фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, место установки образцов эластомерных подшипников.fig. 2 - section A-A of Fig. 1, installation location of samples of elastomeric bearings.

фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1, место установки плоских тяг.fig. 3 - section B-B of Fig. 1, installation location of flat rods.

Стенд для испытаний эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта содержит раму 1, состоящую из основания 2, порталов 3 и 4 соединенных перемычками 5, с установленным на ее портале 4 гидроцилиндром 6, и закрепленным на основании 2 рамы 1 электродвигателем 7, который посредством ременной передачи 8 приводит во вращение кривошипный механизм 9 с регулируемым эксцентриситетом. Шатун 10 соединяет подвижный кривошип 11 кривошипного механизма 9 с трехплечим рычагом 12, через шарнир 13. В рычаге 12 установлены подшипники качения 14 и 15. Подшипники 14 наружными кольцами установлены в корпусе рычага 12, а внутренними на цапфах шайбы 16 жестко закрепленной на кронштейне 17, который закреплен на портале 3 рамы 1. Подшипники 15 наружными кольцами установлены в корпусе рычага 12, а во внутренних кольцах подшипников 15 установлены крестовины 18, в отверстия которых установлены плоские тяги 19. Плоские тяги 19 крепятся двумя концами в крестовинах 18 рычага 12 и в крестовинах 20 коромысла 21 с помощью гаек 22 через сферические шайбы 23. В коромысле 21 установлены подшипники 24 аналогичные подшипникам 15 в рычаге 12. В качестве центрального шарнира коромысла 21 установлены эластомерные подшипники 25 горизонтального шарнира втулки рулевого винта, являющиеся испытуемым образцом. Эластомерные подшипники 25 состоят из наружной обоймы 26, внутренней обоймы 27 и резинометаллических слоев 28 между ними. Наружные обоймы 26 устанавливаются в корпус коромысла 21, а внутренние обоймы 27 монтируются на кронштейн 29, закрепленный на рычаге 30. Последний закреплен на перемычках 5 рамы 1 с помощью шарнира 31. Рычаг 30 оснащен датчиком силы 32, который через шарнирную тягу 33 связан со штоком гидроцилиндра 6.The stand for testing elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor hub contains a frame 1, consisting of a base 2, portals 3 and 4 connected by jumpers 5, with a hydraulic cylinder 6 installed on its portal 4, and an electric motor 7 fixed on the base 2 of the frame 1, which by means of a belt drive 8 drives the crank mechanism 9 with adjustable eccentricity. The connecting rod 10 connects the movable crank 11 of the crank mechanism 9 with the three-arm lever 12, through the hinge 13. The lever 12 has rolling bearings 14 and 15. The bearings 14 are installed in the lever housing 12 with the outer rings, and with the inner rings on the pins of the washer 16 rigidly fixed on the bracket 17, which is fixed on the portal 3 of the frame 1. Bearings 15 with outer rings are installed in the body of the lever 12, and crosses 18 are installed in the inner rings of the bearings 15, in the holes of which flat rods 19 are installed. 20 of the rocker arm 21 with the help of nuts 22 through spherical washers 23. Bearings 24 are installed in the rocker arm 21 similar to bearings 15 in the lever 12. As the central hinge of the rocker arm 21, elastomeric bearings 25 of the horizontal hinge of the tail rotor hub are installed, which are the test sample. Elastomeric bearings 25 consist of an outer race 26, an inner race 27 and rubber-metal layers 28 between them. The outer clips 26 are installed in the body of the rocker arm 21, and the inner clips 27 are mounted on the bracket 29, mounted on the lever 30. The latter is fixed on the bridges 5 of the frame 1 using the hinge 31. The lever 30 is equipped with a force sensor 32, which is connected to the rod through the articulated rod 33 hydraulic cylinder 6.

Стенд для испытаний эластомерных подшипников горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета работает следующим образом. Перед началом испытаний образец горизонтального шарнира рулевого винта вертолета, состоящий из двух эластомерных подшипников 25 устанавливается наружными обоймами 26 в корпус коромысла 21, а внутренними обоймами на цапфы шайбы 34 которая устанавливается с помощью шлицевого соединения на кронштейн 29 и закрепляется болтами. После выполнения указанных выше операций, кронштейн 29 закрепляется на рычаге 30 и крепится к нему болтами совместно с датчиком силы 32. Между крестовинами 18 рычага 12 и крестовинами 20 коромысла 21 устанавливаются плоские тяги 19 и закрепляются гайками 22 через сферические шайбы 23. К датчику силы присоединяется шарнирная тяга 33. Кривошипный механизм 9 поворачивается вручную таким образом, чтобы ось подвижного кривошипа 11 и ось вращения кривошипного механизма 9 находились в горизонтальной плоскости. Шатун 10 регулируется по длине, путем завинчивания резьбовых шеек, таким образом, чтобы рычаг 12 коромысло 21 и рычаг 30 приняли вертикальное положение, а углы между рычагом 12, коромыслом 21 и осями плоских тяг 19 приняли значение 90 градусов. На резьбовых шейках шатуна 10 после этого затягиваются контргайки.The stand for testing elastomeric bearings of the horizontal hinge of the tail rotor bushing of the helicopter operates as follows. Before testing, a sample of the horizontal hinge of the tail rotor of a helicopter, consisting of two elastomeric bearings 25, is installed with outer cages 26 in the body of the rocker arm 21, and with inner cages on the trunnions of the washer 34, which is installed using a splined connection on the bracket 29 and secured with bolts. After performing the above operations, the bracket 29 is fixed on the lever 30 and bolted to it together with the force sensor 32. Between the crosses 18 of the lever 12 and the crosses 20 of the rocker arm 21, flat rods 19 are installed and fixed with nuts 22 through spherical washers 23. articulated rod 33. The crank mechanism 9 is rotated manually so that the axis of the movable crank 11 and the axis of rotation of the crank mechanism 9 are in a horizontal plane. The connecting rod 10 is adjusted in length by screwing the threaded necks so that the lever 12, the rocker arm 21 and the lever 30 take a vertical position, and the angles between the lever 12, the rocker arm 21 and the axes of the flat rods 19 take the value 90 degrees. On the threaded necks of the connecting rod 10, the locknuts are then tightened.

Производится прокручивание кривошипного механизма 9 вручную до достижения рычагом 12 и коромыслом 21 максимальных углов отклонения от нейтрального положения. Максимальные углы отклонения корпуса коромысла 2 измеряются оптическим квадрантом. Если измеренные значения углов не укладываются в значения заданные программой испытаний, то производится регулировка эксцентриситета кривошипа 11. При увеличении эксцентриситета кривошипа 11 максимальные углы отклонения рычага 12 и коромысла 21 растут, а при уменьшении эксцентриситета - уменьшаются. Если максимальные углы отклонения коромысла 21 и рычага 12 соответствуют значениям программы испытаний, стенд считается подготовленным к испытаниям.The crank mechanism 9 is scrolled manually until the lever 12 and the rocker arm 21 reach the maximum deviation angles from the neutral position. The maximum deflection angles of the body of the rocker arm 2 are measured by the optical quadrant. If the measured values of the angles do not fit into the values specified by the test program, then the eccentricity of the crank 11 is adjusted. With an increase in the eccentricity of the crank 11, the maximum deviation angles of the lever 12 and the rocker arm 21 increase, and with a decrease in the eccentricity, they decrease. If the maximum deflection angles of the rocker arm 21 and the lever 12 correspond to the values of the test program, the stand is considered prepared for testing.

Производится включение системы управления и измерения. Оператор убеждается в том, что на датчик силы 32 усилие не действует и присваивает сигналу датчика 32 нулевое значение. Затем в автоматическом режиме подается сигнал на сервоклапан (на фигурах не показан), управляющий гидроцилиндром 6 и последний создает растягивающее усилие, которое воспринимается последовательно шарнирной тягой 33, датчиком силы 32, кронштейном 29, через цапфы шайбы 34 передается на образцы эластомерных подшипников 25 и далее на корпус коромысла 21. Через подшипники 24 и крестовины 20 усилие передается на плоские тяги 19 и далее через крестовины 18 и подшипники 15 на корпус рычага 12. Через подшипники 14 и кронштейн 17 усилие создаваемое гидроцилиндром 6 передается на портал 3 рамы 1 стенда. Усилие гидроцилиндра 6 создается под управлением адаптивной системы с использованием в качестве обратной связи сигнала датчика силы 32. Усилие гидроцилиндра 6 задается программой испытаний и имитирует тяговое усилие рулевого винта вертолета. В качестве устройства, создающего нагрузку, вместо гидроцилиндра 6 может быть применен линейный электропривод с любым принципом работы.The control and measurement system is switched on. The operator makes sure that the force sensor 32 is not affected and sets the signal of the sensor 32 to zero. Then, in automatic mode, a signal is sent to the servo valve (not shown in the figures), which controls the hydraulic cylinder 6 and the latter creates a tensile force, which is perceived sequentially by the articulated rod 33, the force sensor 32, the bracket 29, through the trunnions of the washer 34 is transmitted to the samples of elastomeric bearings 25 and further on the rocker body 21. Through the bearings 24 and crosses 20, the force is transmitted to flat rods 19 and then through the crosses 18 and bearings 15 to the lever body 12. Through the bearings 14 and the bracket 17, the force generated by the hydraulic cylinder 6 is transmitted to the portal 3 of the frame 1 of the stand. The force of the hydraulic cylinder 6 is generated under the control of an adaptive system using the signal of the force sensor 32 as a feedback. The force of the hydraulic cylinder 6 is set by the test program and simulates the traction force of the tail rotor of a helicopter. As a device that creates a load, instead of the hydraulic cylinder 6, a linear electric drive with any principle of operation can be used.

После того как усилие создано и достигло программного значения, в автоматическом режиме запускается электродвигатель 7 и через ременную передачу 8 приводит во вращение кривошипный механизм 9. Последний, с помощью регулируемого кривошипа 11 и шатуна 10 поворачивает рычаг 12 вокруг подшипников 14. С помощью подшипников 15 и 24, крестовин 18 и 20, плоских тяг 19 поворот рычага 12 передается на корпус коромысла 21. При повороте коромысло 21 поворачивает наружные обоймы 26эластомерныхподшипников 25. Внутренние обоймы 27 эластомерных подшипников 25 не могут повернуться вслед за наружными обоймами 26 потому, что с помощью шайбы 34 со шлицевыми цапфами и кронштейна 29 закреплены к рычагу 30, который шарнирно закреплен на перемычках 5 рамы 1. Вследствие этого происходит сдвиг резинометаллических слоев 28 между наружными 26 и внутренними 27 обоймами эластомерных подшипников 25. При этом возникает крутящий момент на шлицевых цапфах шайбы 34, который воспринимается как изгибающий момент кронштейном 29 и рычагом 30. Этот момент воспринимается перемычками 5 рамы 1 через шарнир 31 как сила, расположенная на плече равном расстоянию от оси эластомерных подшипников 25 до шарнира 31. На датчик силы 32 момент не предается, т.к. полностью блокируется изгибающим моментом, возникающим в рычаге 30. Описанное силовое взаимодействие элементов конструкции приводит к небольшой разнице сдвигающих сил в резинометаллических слоях 28 эластомерных подшипников 25. Слои, находящиеся сверху по отношению к шлицевым цапфам шайбы 34, испытывают несколько меньшее воздействие, чем слои находящиеся ниже шлицевых цапф. Эта разница будет тем меньше, чем длиннее рычаг 30.After the force has been created and reached the programmed value, the electric motor 7 starts automatically and through the belt drive 8 rotates the crank mechanism 9. The latter, using the adjustable crank 11 and the connecting rod 10, rotates the lever 12 around the bearings 14. 24, crosspieces 18 and 20, flat rods 19, the rotation of the lever 12 is transmitted to the body of the rocker arm 21. When turning, the rocker arm 21 rotates the outer races 26 of the elastomeric bearings 25. The inner races 27 of the elastomeric bearings 25 cannot turn after the outer races 26 because with the help of the washer 34 with splined pins and the bracket 29 are fixed to the lever 30, which is hinged on the jumpers 5 of the frame 1. As a result, the rubber-metal layers 28 are shifted between the outer 26 and inner 27 cages of the elastomeric bearings 25. In this case, a torque occurs on the splined pins of the washer 34, which perceived as a bending moment of the bracket m 29 and lever 30. This moment is perceived by jumpers 5 of frame 1 through hinge 31 as a force located on the arm equal to the distance from the axis of elastomeric bearings 25 to hinge 31. is completely blocked by the bending moment that occurs in the lever 30. The described force interaction of the structural elements leads to a small difference in shear forces in the rubber-metal layers 28 of the elastomeric bearings 25. The layers located on top in relation to the splined pins of the washer 34 experience somewhat less impact than the layers located below spline pins. This difference will be the smaller, the longer the lever 30.

Плоские тяги 19 выполнены с малым моментом инерции сечения в вертикальной плоскости для того, чтобы возможные перекосы при монтаже узлов стенда и погрешности их изготовления не приводили к возникновению сил и моментов воздействующих на эластомерные подшипники 25 в горизонтальной плоскости. Этой же цели служат и сферические шайбы 23.Flat rods 19 are made with a small moment of inertia of the section in the vertical plane so that possible distortions during the installation of the stand units and errors in their manufacture do not lead to the occurrence of forces and moments acting on the elastomeric bearings 25 in the horizontal plane. Spherical washers 23 serve the same purpose.

Технический результат достигается созданием высокой податливости нагружающей системы стенда в радиальном направлении по отношению к испытуемым эластомерным подшипникам и одновременно обеспечением высокой жесткости заделки нагружаемых обойм испытуемых образцов в тангенциальном направлении, что наилучшим образом учитывает специфику испытаний эластомерных подшипников в части создания необходимых нагрузок.The technical result is achieved by creating a high compliance of the loading system of the stand in the radial direction with respect to the tested elastomeric bearings and at the same time ensuring high rigidity of the sealing of the loaded cages of the tested samples in the tangential direction, which best takes into account the specifics of testing elastomeric bearings in terms of creating the necessary loads.

Это делает возможным применение в составе нагружающего устройства датчика силы 32, что позволяет точно воспроизводить и контролировать нагрузку на образцах эластомерных подшипников 25 горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета.This makes it possible to use force sensor 32 as part of the loading device, which makes it possible to accurately reproduce and control the load on samples of elastomeric bearings 25 of the horizontal hinge of the tail rotor hub of the helicopter.

Дает возможность автоматизировать процесс контроля параметров испытаний и сбора данных, что исключает не штатные выходы за допуски параметров испытаний, а также исключает перегрузки образцов эластомерных подшипников 25 горизонтального шарнира втулки рулевого винта вертолета при испытаниях.It makes it possible to automate the process of testing parameters control and data collection, which excludes non-standard deviations from the tolerances of test parameters, and also excludes overloading of samples of elastomeric bearings 25 of the horizontal hinge of the tail rotor hub of the helicopter during testing.

Автоматизация испытаний обеспечивает снижение трудоемкости при длительных испытаниях, а также позволяет хранить и обрабатывать данные об испытаниях в удобных цифровых форматах.Test automation provides a reduction in labor intensity during long-term tests, and also allows you to store and process test data in convenient digital formats.

Claims (4)

1. Стенд для испытаний эластомерных подшипников, содержащий раму (1) с установленным на ней гидроцилиндром (6), электродвигателем (7), кривошипным механизмом (9), оснащенным шатуном (10), и средства измерения, отличающийся тем, что на раме (1) шарнирно установлен трехплечий рычаг (12), к которому через шарнир (13) крепится шатун (10), соединенный с кривошипом (11), к подшипникам (15) рычага (12) с помощью крестовин (18) присоединены хвостовики плоских тяг (19), которые противоположными хвостовиками соединены с подшипниками (24) с помощью крестовин (20) коромысла (21), рычаг (30) одним концом шарнирно закреплен на перемычке (5) рамы (1), а к другому концу присоединен датчик силы (32), при этом на рычаге (30) закреплен кронштейн (29), а гидроцилиндр (6) соединен с датчиком силы (32) через шарнирную тягу (33).1. Stand for testing elastomeric bearings, containing a frame (1) with a hydraulic cylinder (6) installed on it, an electric motor (7), a crank mechanism (9) equipped with a connecting rod (10), and a measuring instrument, characterized in that on the frame ( 1) a three-arm lever (12) is pivotally mounted, to which a connecting rod (10) is attached through the hinge (13), connected to the crank (11), to the bearings (15) of the lever (12) with the help of crosses (18) the flat rod shanks ( 19), which are connected with opposite shanks to bearings (24) using crosses (20) of the rocker arm (21), the lever (30) is hinged at one end to the jumper (5) of the frame (1), and a force sensor (32) is attached to the other end ), while the bracket (29) is fixed on the lever (30), and the hydraulic cylinder (6) is connected to the force sensor (32) through the articulated rod (33). 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что объекты испытаний, эластомерные подшипники (25), закреплены в центре коромысла (21) с помощью болтов наружными обоймами (26), при этом внутренние обоймы (27) подшипников (25) соединены с концом рычага (30) через кронштейн (29) и шайбу (34).2. Stand according to claim 1, characterized in that the test objects, elastomeric bearings (25), are fixed in the center of the rocker arm (21) with the help of bolts with outer races (26), while the inner races (27) of the bearings (25) are connected to end of lever (30) through bracket (29) and washer (34). 3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что кривошипный механизм (9) выполнен с регулируемым эксцентриситетом.3. Stand according to claim. 1, characterized in that the crank mechanism (9) is made with adjustable eccentricity. 4. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что шатун (10) выполнен с возможностью регулирования по длине.4. Stand according to claim. 1, characterized in that the connecting rod (10) is made with the possibility of regulation in length.
RU2021113760A 2021-05-14 2021-05-14 Test bench for elastomer bearings RU2767596C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113760A RU2767596C1 (en) 2021-05-14 2021-05-14 Test bench for elastomer bearings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113760A RU2767596C1 (en) 2021-05-14 2021-05-14 Test bench for elastomer bearings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767596C1 true RU2767596C1 (en) 2022-03-17

Family

ID=80737360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113760A RU2767596C1 (en) 2021-05-14 2021-05-14 Test bench for elastomer bearings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767596C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222222U1 (en) * 2023-09-25 2023-12-15 Акционерное общество "Омский завод транспортного машиностроения" Stand for testing rubber-metal joints

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU517826A1 (en) * 1975-02-04 1976-06-15 Воронежский лесотехнический институт Test bench for sliding bearings
US4089211A (en) * 1976-11-01 1978-05-16 United Technologies Corporation Elastomeric bearing test machine
RU53442U1 (en) * 2006-01-10 2006-05-10 ОАО "Казанский вертолетный завод" HYDRAULIC DRIVE FOR LOADING STRUCTURES DURING STRENGTH TESTS
CN204495559U (en) * 2015-04-07 2015-07-22 中国直升机设计研究所 A kind of resilient bearing torsional rigidity proving installation
CN110553843A (en) * 2019-10-17 2019-12-10 上海精智实业股份有限公司 triaxial elastic bearing bush fatigue testing machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU517826A1 (en) * 1975-02-04 1976-06-15 Воронежский лесотехнический институт Test bench for sliding bearings
US4089211A (en) * 1976-11-01 1978-05-16 United Technologies Corporation Elastomeric bearing test machine
RU53442U1 (en) * 2006-01-10 2006-05-10 ОАО "Казанский вертолетный завод" HYDRAULIC DRIVE FOR LOADING STRUCTURES DURING STRENGTH TESTS
CN204495559U (en) * 2015-04-07 2015-07-22 中国直升机设计研究所 A kind of resilient bearing torsional rigidity proving installation
CN110553843A (en) * 2019-10-17 2019-12-10 上海精智实业股份有限公司 triaxial elastic bearing bush fatigue testing machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222222U1 (en) * 2023-09-25 2023-12-15 Акционерное общество "Омский завод транспортного машиностроения" Stand for testing rubber-metal joints

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2401241C2 (en) Device to sling parts with force compensation and lifting system therewith
CN110895194B (en) Engine shafting rigidity simulation and loading precision control device
US20220299403A1 (en) Testing device for precision retaining ability and fatigue life of rv reducer
US4517843A (en) Material and component testing machine
CN116337321B (en) System and method for calibrating axial pressure of sensor in supergravity environment
CN111999056B (en) Multifunctional experiment table for simulating helicopter tail transmission vibration
CN211085684U (en) Rolling bearing fault simulation experiment platform
CN115266086A (en) Fatigue test device and fatigue test method for coupler
CN109625320B (en) Running-in test and torque test device and method for rotor wing transmission system
RU2767596C1 (en) Test bench for elastomer bearings
US5469741A (en) Apparatus and methods for detecting imbalance
CN107655683A (en) Gearbox test stand
CN211374012U (en) Engine shafting rigidity simulation and loading precision control device
CN107907322B (en) Triaxial elastic bushing fatigue testing machine
CN101509830A (en) Gear box detection device
CN110411744B (en) Rigidity test device and method for large-sized low-rigidity elastic coupling
CN210741848U (en) Rigidity test device for large low-rigidity elastic coupling
CN114061953B (en) Bearing test device for butterfly separator
US3206973A (en) Apparatus for testing tires and the like
CN211527807U (en) Comprehensive mechanical test device for large-scale shaft parts
CN112924132B (en) Vertical torsion two-degree-of-freedom segment model wind tunnel test system
CN115683613A (en) Static strength test method and system for gas rudder control mechanism
CN114923687A (en) Fatigue life simulation test device for hub bearing
CN113970434A (en) Ball hinge three-way loading fatigue test device
CN114674559B (en) Friction torque measurement test bed for paired rolling bearings