SU1455253A1 - Bench for fatigue testing of connecting rods - Google Patents
Bench for fatigue testing of connecting rods Download PDFInfo
- Publication number
- SU1455253A1 SU1455253A1 SU874241865A SU4241865A SU1455253A1 SU 1455253 A1 SU1455253 A1 SU 1455253A1 SU 874241865 A SU874241865 A SU 874241865A SU 4241865 A SU4241865 A SU 4241865A SU 1455253 A1 SU1455253 A1 SU 1455253A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- connecting rods
- static
- spring
- connecting rod
- frame
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение позвол ет повысить достоверность результатов испытаний. Устройство 2 дл установки шатунов, механизмы статического и динамического нагружений и балка 10 с подвижным элементом 11 и опорой 12 размещены на раме 1. Механизм динамического нагружени выполнен в виде возбудител 9 колебаний. Размещение на раме механизмов выполнено по сторонам от опоры 12 балки 10 на ее концах. Пружинный механизм выполнен в виде пакета тарельчатых пружин 14. Стенд позвол ет получить на испытуемом шатуне большие динамические усили при малых динамических нагрузках возбудител . 2 ил. .о бThe invention makes it possible to increase the reliability of the test results. The device 2 for installing connecting rods, static and dynamic loading mechanisms and a beam 10 with a movable element 11 and a support 12 are placed on frame 1. The dynamic loading mechanism is made in the form of an exciter 9 oscillations. The placement on the frame of the mechanisms is made on the sides of the support 12 of the beam 10 at its ends. The spring mechanism is made in the form of a package of disc springs 14. The stand allows to obtain large dynamic forces on the tested connecting rod with small dynamic loads of the exciter. 2 Il. .o b
Description
4four
СП СП tvOJV tvO
СПSP
РОRo
////////
/////////4 ////// //////////////////////////four ////// /////////////////
10ten
Изобретение относитс к оборудованию дл испытани деталей машин и может быть использовано дл испытаний шатунов двигателей внутреннего сгора- ни на усталостную прочность.The invention relates to equipment for testing machine parts and can be used to test rods for internal combustion engines for fatigue strength.
Цель изобретени - повьшение достоверности результатов испытаний при заданном коэффициенте асимметрии цикла нагружени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the test results at a given asymmetry factor of the loading cycle.
На фиг.1 изображен предлагаемый стенд, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the proposed stand, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1.
Стенд содержит виброизолированную раму I, на которой размещены устройство 2 дл установки под одинаковыми углами к горизонтали с помощью шарниров 3 и 4 двух шатунов 5 и 6 с датчиками 7 силы, пружинный механизм 8The stand contains a vibration-insulated frame I, on which the device 2 is placed for installation at equal angles to the horizontal with the help of hinges 3 and 4 of two connecting rods 5 and 6 with force sensors 7, a spring mechanism 8
балки позвол ет увеличить значение амплитуды силы, действующей на шатун при прочих равных услови х, поскольку перемещение S пружины уже не зависит от перемещений, вызванных деформацией колеблющейс балки со стороны возбудител колебаний.The beam allows to increase the amplitude value of the force acting on the connecting rod, all other conditions being equal, since the displacement S of the spring no longer depends on the displacements caused by the deformation of the oscillating beam on the side of the exciter of oscillations.
Размещение механизма статического нагружени и вибратора по концам бал ки по сторонам шатуна обусловлено тем, что размещение статического механизма между шатуном и инерционным вибратором при работе стенда S режиме резонанса значительно снижает точность поддержани коэффициента асимметрии цикла на заданном уровне Поскольку энерги упругой деформации балки расходуетс дополнительно наThe placement of the static loading mechanism and the vibrator at the ends of the beam on the sides of the connecting rod is due to the fact that the placement of the static mechanism between the connecting rod and the inertial vibrator during operation of the stand S resonance mode significantly reduces the accuracy of maintaining the cycle asymmetry factor at a given level.
1515
статического нагружени , механизм ди-20 преодоление упругой деформации прупрstatic loading, the mechanism of di-20 overcoming the elastic deformation of prosta
с иwith and
- раст- rast
В намического нагружени , выполненный в виде электродинамического возбудител 9 колебаний и балки 10 с закрепленным на ней подвижным элементом 11, установленным в подшипниках опоры 12. 25 л ют по формуле Верхние головки шатунов 5 и 6 шарнир- но установлены на одной оси подвески г 13, закрепленной на балке 10. Механизм 8 статического нагружени и воз- где Р будитель 9 колебаний размещены с про- 30 тивоположных сторон от опоры 12 балки 10. Пружинньгй механизм 8 статического нагружени выполнен в виде пакета тарельчатых пружин 14, упиранлцих- с в балку 10.35In the case of loading, made in the form of an electrodynamic exciter 9 oscillations and beams 10 with a movable element 11 mounted on it, mounted in bearings of the bearing 12. 25 are as follows: The upper heads of the connecting rods 5 and 6 are hinged on the same axis of the suspension g 13, fixed on the beam 10. The static loading mechanism 8 and the P driver 9 oscillations are placed on opposite sides of the support 12 of the beam 10. The spring loading mechanism 8 of static loading is made in the form of a package of disk-shaped springs 14, upirancy- to the beam 10. 35
Стенд работает следукшщм образом.The stand works in the following way.
С помощью механизма 8 посредством тарельчатых пружин 14 воздействующих на балку 10, нагружают шатуны 5 и 6 до заданного значени силы пред- 40 варительного сжати , фиксируемой с помощью датчика 7 силы. С помощью возбудител 9 балка 10 совершает колебани в вертикальной плоскости. Развиваемые при этом циклические си- 45 лы упругой деформации балки 10 обеспечивают заданное значение аУвглитуДы переменной силы, котора , наклады- ва сь на посто нную составл ющую си- ; лы предварительного сжати шатунов, JQ обеспечивает заданный коэффициент асимметрии цикла. Достоверность результатов испытаний повышаетс за счет стабилизации силы предварительного сжати шатунов 5 и 6 в процессе работы стенда.Using the mechanism 8 by means of cup springs 14 acting on the beam 10, the rods 5 and 6 are loaded to a predetermined value of the pre-compression force, which is fixed by means of the force sensor 7. Using the driver 9, the beam 10 oscillates in a vertical plane. The cyclic forces of elastic deformation of the beam 10 developed at the same time provide the specified value of aAglugite of variable force, which is superimposed on the constant component of the s-; In order to pre-compress the connecting rods, JQ provides a predetermined cycle asymmetry factor. The reliability of the test results is increased by stabilizing the force of the preliminary compression of the connecting rods 5 and 6 during the operation of the stand.
Размещение механизма статическогоStatic placement mechanism
нагружени и возбудител колебаний -12 с г с противоположных сторон от опорыloading and exciter -12 oscillations with g on opposite sides of the support
жины, обеспечивающей предварительно сжатие шатуна и совершагадей упругие колебани в одной фазе с балкой, то коэффициент; асимметрии цикла опредеgin, providing pre-compression of the connecting rod and the percussies elastic oscillations in the same phase with the beam, the coefficient; cycle asymmetry
P....I.,., (О Рраст е C S - амплитуда силы, эаP .... I.,., (O Rost e C S - amplitude of force, ea
5555
трачиваемой на деформацию пружины; усили сжати и ра т жени соответственно;spraying on deformation of the spring; compression and tensioning forces, respectively;
жесткость пружины; перемещение пружин определ емое суммо перемещений за сче зазоров в шарнирны соединени х и дефо мации шатуна, а та же деформации само балки в режиме кол баний с учетом соо ношени плеч от оп ры балки до шатуна и до пружины, опре дел емого величиной Kg.spring stiffness; The displacement of springs is determined by the sum of displacements due to clearances in the hinge joints and connecting rod deformation, and the same deformation of the beam itself in the oscillation mode, taking into account the alignment of the shoulders from the beam end to the connecting rod and to the spring defined by the Kg value.
При испытани х шатунов, на усталость дл получени достоверных ре зультатов необходимо реализовать асимметричный цикл нагружени с Ko фицкентами асимметрии, равными т Значение коэффициента асимметрии ц ла может измен тьс в пределахWhen testing connecting rods for fatigue, in order to obtain reliable results, it is necessary to implement an asymmetric loading cycle with kits of asymmetry equal to t. The value of the coefficient of asymmetry of the cylinder can vary within
5,five,
-им-them
10ten
5253252532
балки позвол ет увеличить значение амплитуды силы, действующей на шатун при прочих равных услови х, поскольку перемещение S пружины уже не зависит от перемещений, вызванных деформацией колеблющейс балки со стороны возбудител колебаний.The beam allows to increase the amplitude value of the force acting on the connecting rod, all other conditions being equal, since the displacement S of the spring no longer depends on the displacements caused by the deformation of the oscillating beam on the side of the exciter of oscillations.
Размещение механизма статического нагружени и вибратора по концам балки по сторонам шатуна обусловлено тем, что размещение статического механизма между шатуном и инерционным вибратором при работе стенда S режиме резонанса значительно снижает точность поддержани коэффициента асимметрии цикла на заданном уровне. Поскольку энерги упругой деформации балки расходуетс дополнительно наThe placement of the static loading mechanism and the vibrator at the ends of the beam on the sides of the connecting rod is due to the fact that the placement of the static mechanism between the connecting rod and the inertial vibrator during operation of the stand S resonance mode significantly reduces the accuracy of maintaining the cycle asymmetry factor at a given level. Since the energy of elastic deformation of the beam is spent additionally on
1515
преодоление упругой деформации прул ют по формуле г где Р overcoming the elastic deformation of prulu by the formula g where P
жины, обеспечивающей предварительное сжатие шатуна и совершагадей упругие колебани в одной фазе с балкой, то коэффициент; асимметрии цикла опредепрgin, providing pre-compression of the connecting rod and the percussion elastic oscillations in one phase with the beam, the coefficient; cycle asymmetry
с иwith and
- раст- rast
В л ют по формуле г где Р In the formula according to where r
P....I.,., (О Рраст е C S - амплитуда силы, эаP .... I.,., (O Rost e C S - amplitude of force, ea
трачиваемой на деформацию пружины; усили сжати и раст жени соответственно;spraying on deformation of the spring; compressive and expandable forces, respectively;
жесткость пружины; перемещение пружины, определ емое суммой перемещений за счет зазоров в шарнирных соединени х и деформации шатуна, а также деформации самой балки в режиме колебаний с учетом соотношени плеч от опоры балки до шатуна и до пружины, определ емого величиной Kg.spring stiffness; spring movement determined by the sum of movements due to gaps in the hinged joints and deformation of the connecting rod, as well as deformation of the beam itself in the oscillation mode, taking into account the ratio of the shoulders from the beam support to the connecting rod and to the spring determined by the Kg value.
При испытани х шатунов, на усталость дл получени достоверных результатов необходимо реализовать асимметричный цикл нагружени с Koailr- фицкентами асимметрии, равными . Значение коэффициента асимметрии цикла может измен тьс в пределахWhen testing connecting rods for fatigue, in order to obtain reliable results, it is necessary to implement an asymmetrical loading cycle with Koailr asymmetry equal to. The value of the loop asymmetry factor can vary within
5,five,
-им-them
где P и РИЦ - нагрузки от газовых и инерционных сил соответственно .where P and RIC are loads from gas and inertial forces, respectively.
Дл обеспечени предварительного сжати шатуна усилием в несколько тонн требуетс применение, например, витой пружины большой жесткости и обеспечение соотношени плеч рычагов удовлетвор ющего условию Kg 1. С другой стороиы, в динамике даже небольшие перемещени пружины приведут к существенным изменени м коэффициента асимметрии цикла по сравнению с заданной его величиной, особенно при увеличении за счет выработки зазоров в шарнирных соединени х при длительных испытани х шатуна на усталость. Кроме того, введение пружины при одной и той же амплитуде возмущающей силы приводит к уменьшению нагрузки на шатун.In order to preload the connecting rod with a force of several tons, it is necessary to use, for example, a high stiffness coil spring and to provide a ratio of arms leverage satisfying the condition Kg 1. On the other hand, in the dynamics, even small movements of the spring will lead to significant changes in the cycle asymmetry factor compared to given its value, especially with an increase due to the development of gaps in the hinged joints during prolonged tests of the connecting rod for fatigue. In addition, the introduction of a spring at the same amplitude of the disturbing force leads to a decrease in the load on the rod.
Выполнение пружины механизма статического нагружени в виде пакета тарельчатых пружин позвол ет уменьшить жесткость С пружины при большой величине предварительного усили сжати шатуна и тем самым (согласно (1))The implementation of the spring of the static loading mechanism in the form of a packet of disc springs reduces the stiffness C of the spring with a large amount of preload compression of the connecting rod and thus (according to (1))
уменьшить значение величины Kg.reduce the value of Kg.
Стенд обеспечивает испытани шатунов на усталость при заданном козффи- циенте асимметрии цикла с высокой степенью точности его поддержани в течение всего процесса испытаний, что существенно повыщает достоверность результатов эксперимента в услови х , приближенных к реальным нагрузкам , действующим на шатун в двигателе от сил инерции и газовых сил на тактах сжати и рабочего хода, которые , в основном, и определ ют разруThe test bench ensures that the rods are tested for fatigue at a given cycle asymmetry coefficient with a high degree of accuracy of its maintenance throughout the entire testing process, which significantly increases the reliability of the experimental results under conditions close to the real loads acting on the rod in the engine from inertia and gas forces. forces on the strokes of compression and stroke, which, basically, determine the destruction
шение шатуна. На предлагаемом стенде с достаточной степенью достоверности можно отрабатывать различные конструкции шатунов с целью определени их ресурса работы. Кроме того, стенд позвол ет получить на испытуемом шатуне большие динамические усили раст жени -сжати при малых динамических нагрузках самого возбудител колебаний , т.е. схема дает большой коэффициент усилени наг1)узки, который дополнительно возрастает а счет расположени шатунов под углом об к горизонтальной оси при at 30 .connecting rod At the proposed stand, with a sufficient degree of reliability, it is possible to work out various designs of connecting rods in order to determine their service life. In addition, the test bench allows to obtain on the tested connecting rod large dynamic tensile stress forces with low dynamic loads of the exciter itself, i.e. the circuit gives a large gain factor ng1) narrow, which additionally increases due to the position of the connecting rods at an angle about the horizontal axis at at 30.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874241865A SU1455253A1 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Bench for fatigue testing of connecting rods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874241865A SU1455253A1 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Bench for fatigue testing of connecting rods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1455253A1 true SU1455253A1 (en) | 1989-01-30 |
Family
ID=21303043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874241865A SU1455253A1 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Bench for fatigue testing of connecting rods |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1455253A1 (en) |
-
1987
- 1987-05-11 SU SU874241865A patent/SU1455253A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сервисен С.В. и др. Динамика машин дл испытаний на усталость. М. : Машиностроение, 1967, с. 39. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ahirrao et al. | Dynamics and vibration measurements in engines | |
EP2561329A1 (en) | System and method for accelerating a device | |
EP2041544B1 (en) | Testing system with soft reaction structure | |
CN101315319A (en) | Contact stiffness testing device | |
US3699807A (en) | Apparatus for vibrational testing of articles | |
SU1455253A1 (en) | Bench for fatigue testing of connecting rods | |
US3044292A (en) | Vibration table | |
Pasricha et al. | Effects of variable inertia on the damped torsional vibrations of diesel engine systems | |
RU2172938C1 (en) | Test bench for experimental studies of flexible couplings | |
RU2759421C1 (en) | Stand for simulating the oscillatory processes of the ice cover | |
SU1762026A1 (en) | Spring testing method | |
SU1516830A1 (en) | Bed for testing the bearings of crankshafts of i.c. engines | |
SU983481A1 (en) | Electrodynamic oscillation exciter for article testing te | |
SU1071937A1 (en) | Internal combustion engine testing method | |
SU1346861A1 (en) | Stand for testing hydraulic cylinders | |
SU1578570A1 (en) | Method of fatigue tests in circular bending of specimens of materials | |
US4515122A (en) | Mounting for a vibrating system | |
SU1603209A1 (en) | Bed for testing i.c.engine crankshaft for fatigue strength | |
RU2137108C1 (en) | Bench for dynamic tests of elements of propeller of aircraft | |
Ketonen | Motion of a flexibly mounted combustion engine due to internal and external excitations | |
RU2039894C1 (en) | Method of changing natural oscillation frequency of shell structure housing | |
SU1379695A1 (en) | Apparatus for testing tubular specimens for fatigue | |
KR19990012668A (en) | Jig for Dynamic Characteristics Measurement of Active Control Engine Mounting Actuator | |
SU1733940A1 (en) | Unit for dynamically product testing | |
JPS6034818Y2 (en) | internal combustion engine crankshaft |