RU5870U1 - Установка для испытаний соединений с гарантированным натягом на усталость при кручении и осевом нагружении - Google Patents

Abstract

Установка для испытаний соединений с гарантированным натягом на усталость при кручении и осевом нагружении, содержащая основание, установленный на нем привод, механизм для создания циклического осевого усилия, кинематически связанный с преобразователем нагрузки, включающим упругие элементы, отличающаяся тем, что содержит два зубчатых сектора с косыми зубьями, один из которых неподвижно установлен на охватывающую деталь соединения, а другой жестко связан с валом, при этом вал снабжен рычагом, одно из плеч которого взаимодействует через упругие элементы, расположенные оппозитно с механизмом осевого усилия и основанием.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к установкам для соединения цилиндрических деталей с гарантированным натягом, и может найти применение для испытаний клеевых и других неподвижных соединений.

Известны установки для измерения крутящего момента, содержащие станину с размещенным на нем ручным или механическим приводом, измерительное устройство, захватные приспособления (см., например, авторское свидетельство СССР № 939975, 1982,

01 L 3/04. Устройство для измерения крутящего момента; Испытательная техника, Кн.1 Под ред. В.В.Клюева, М.: Машиностроение, 1982, с.137-189). Недостатком таких установок является сложность конструкции и невозможность проведения испытаний при одновременном воздействии кручения и осевого давления.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является установка для испытания образцов на усталость при кручении и осевом нагружении (см. авторское свидетельство СССР № 1504563, 1984, 01 /У 3/32). Установка позволяет расширить функциональные возможности за счет создания асимметричных и однозначных циклов нагружения со срывом нагрузки. Установка содержит основание, привод с двумя ведущими колесами, на боковых поверхностях которых размещены выступы, ведомое колесо, винтовую пару преобразователя нагрузки и захваты для образцов. При вращении ведущих колес их выступы поочередно вступают во взаимодействие с ведомым колесом и также поочередно поворачивают его во взаимно противоположных направлениях, а связанная с ними упруго винтовая пара создает на одном из захватов поступательное или вращательное движение. Однако, анализ конструкции установки показывает, что одновременного поворота захвата и его поступательного перемещения не происходит. При освобожденных фиксаторах будет производится только то перемещение, у которого в кинематических парах меньше сил или моментов трения. Следовательно, установка не обеспечивает одновременного нагружения образцов крутящим моментом и осевой силой. Кроме того, применение в качестве кинематической связи ведущих колес с ведомым перекрестной ременной передачи не позволяет получить достаточную долговечность ввиду интенсивного износа ремня.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание установки, обеспечивающей длительное и требуемое по величине и направлению нагружение осевой силой и крутящим моментом, а также расширение диапазона нагрузок.

Предлагаемая установка, содержащая основание, установленный на нем привод, механизм для создания циклического осевого усилия, зубчатые секторы, связанные кинематически через рычаг и упругие элементы с механизмом осевого усилия. Зубчатые секторы выполнены с косыми зубьями и имеют возможность для перестановки их на валах в различных положениях. Упругие элементы расположены оппозитно и представляют собой цилиндрические, конические или плоские пружины сжатия, подбор которых в различных сочетаниях с разнообразными характеристиками обеспечивает широкий диапазон нагрузок.

Решение технической задачи поясняется рисунками: фиг.1 вид спереди с продольным симметричным разрезом; фиг.2 - вид сверху с поперечным разрезом по осям валов.

Установка состоит из массивного основания I, смонтированного на нем привода из электродвигателя постоянного нацряжения 2 и механизма осевого нагружения, выполненного -в виде эксцентрика 3, размещенного на валу двигателя. В выточках боковин основания I размещены неподвижный вал 4 и подвижный 5, установленный в подшипниках 6. На неподвижный вал в средней части насаживается по посадке с натягом втулка 7, на которую, в свою очередь, крепится с помощью конических штифтов 8 зубчатый сектор 9. Парный зубчатый сектор 10 устанавливается на подвижный вал и фиксируется коническими штифтами II. В качестве предохранительной меры,предотвращающей выпадение штифтов 8 и II во время испытаний служат накладки 12 и 13, прикрепленные с помощью болтов 14 и 15 к зубчатым секторам. В подвижном вале 5 выполнено поперечное глухое отверстие, в которое вмонтирован одним KOHIIOM рычаг 16, а на другое его плечо установлена втулка 17 с опорными площадками. Нижняя площадка втулки 17 опирается на сменную цилиндрическую или коническую пружину сжатия 18, а на верхней площадке размещена плоская U-образная пружина 19, выполняющая роль упругой связи между эксцентриком 2 и рычагом 16. Осевое перемещение подвижного вала 5

ограничено крышками 20, Неподвижный вал 4 установлен в выточках боковин основания и притягивается прижимами 21 и билтами . 22 к его торцам, обеспенивая надежную фиксацию

Установка работает следующим образом.

При вращении вала электродвигателя I, размещенный на нем эксцентрик 2 периодически сжимает плоскую пружину 19, имеющую большой коэффициент жесткости. Пружина 18 имеет меньшую жесткость, поэтому рычаг 16 правым концом плавно перемещается вниз на некоторое расстояние. При повороте эксцентрика на 180° система плоская пружина - правый конец рычага перемещается вверх. Таким образом, рычаг 16 совершает плавные колебательные перемещения. Связанный с подвижный вал 5 и размещенный на нем зубчатый сектор 10 совершают реверсивные повороты на небольшой угол. Находящийся в зацеплении с сектором 10 парный сектор 9, размещенный на втулке 7 будет стремится также провернуться на какой-то угол. Но, поскольку вал 4 неподвижно закреплен в основании I, скручивающее и сдвигающее усилия будут прикладываться ко всей системе, состоящей из вала 4, втулки 7, штифтов 8, сектора 9 и прижимов 23. Размеры штифтов подбираются таким образом, чтобы исключить кх разрушение и последукщий проворот или сдвиг системы, поэтому возможным местом проворота или сдвига будет соединение с натягом между валом 4 и втулкой 7.

Таким образом, за счет оппозитного расположения упругих элементов и подбора их характеристик обеспечивается требуемый цикл изменения нагрузки, действующей через рычаг на косые зубья сменных секторов. Это позволяет расширить диапазон нагрузок на соединение с гарантированным натягом, обеспечить длительное и

требуемое no величине и направлению нагружение его осевой силой и крутящим моментом. Устройство отличает простота конструкции и удобство в эксплуатации.

Проректор академии С t-u { / А.И.ЮЛОДИН

Claims (1)

1. Установка для испытаний соединений с гарантированным натягом на усталость при кручении и осевом нагружении, содержащая основание, установленный на нем привод, механизм для создания циклического осевого усилия, кинематически связанный с преобразователем нагрузки, включающим упругие элементы, отличающаяся тем, что содержит два зубчатых сектора с косыми зубьями, один из которых неподвижно установлен на охватывающую деталь соединения, а другой жестко связан с валом, при этом вал снабжен рычагом, одно из плеч которого взаимодействует через упругие элементы, расположенные оппозитно с механизмом осевого усилия и основанием.