Установка для дослідження канатів і приводів тягово-підіймальних систем

Винахід відноситься до установок для дослідження канатної оснастки й приводів підвісних лісотранспортних і вантажопідіймальних машин та може бути використаний для моделювання різних режимів роботи. Відома „Установка для исследования выносливости канатов" М. кл. G 01n 3/14; G 01n 3/56 a.c. № 387254, яка має привод, несучий канат, проміжну опору (башмак), вантажну каретку, яка рухається вздовж каната за допомогою спеціального кулісного механізму та контрольно-вимірювальних приладів. Це дало можливість досліджувати довговічність канатів і встановити критерії їх вибракування. Більш близькою за суттю і сукупністю те хнологічних ознак є „Машина для испытания каната на долговечность М. кл. D 07 В 7/16" a. c. № 1167242, яка включає станину, привод з редуктором і карданними валами, досліджуваний канат з кінцями, з'єднаними спеціальною муфтою, навантажувальний і натяжний блоки, приводну вісь, встановлену з ексцентриком і пружними елементами. Установка давала можливість за рахунок осі з ексцентриком циклічно змінювати навантаження на канат. Однак вказані установки давали можливість досліджувати тільки канат. Приводом служили електродвигуни, які крупний момент на блоки передавали через редуктор. Установки, в основному, були призначені для дослідження довговічності канатів при певних заданих режимах роботи. Вимірювання зусилля і деформації в канатах проводилися на діючих установках, при цьому лебідки установок не досліджувалися. Для них проводилися окремі заводські випробування, в основному, на екстремальні навантаження. Змінити режим роботи можна було, провівши дослідження на іншій реальній установці. Це відволікало машини від основної роботи і вимагало значних фінансових затрат. Задачею винаходу є створення установки, яка дозволяє вимірювати зусилля і деформації, що виникають в тягових і вантажопідіймальних канатах при значній зміні режимів експлуатації, що відповідає умовам роботи різних типів установок, а також валах привода, з врахуванням динамічних навантажень шляхом використання двобарабанної лебідки, двоблочних динамометричних кареток та натяжних пристосувань, які моделюють піднімання та переміщення вантажу. Це досягається тим, що на вказаній установці проводиться одночасне замірювання зусиль і деформацій, що виникають в канатах і валах барабанів лебідки. На валах барабанів і валі відбору потужності встановлені спеціальні тензометри, що дають можливість визначати характер зміни крутильних моментів на них. Характер зміни зовнішнього навантаження фіксується за допомогою двоблочних динамометричних кареток з кільцевими тензоелементами для непрямих замірів зусилля в рухомих канатах. Для визначення максимальних крутильних моментів, що діють на вали привода, і характеру їх зміни в процесі роботи використовуються тензодатчики на паперовій основі. Датчики включаються за схемою двоплечого вимірювального моста. Якщо на вал діють скручуючі моменти, то головні напруження направлені під кутом 45° до його осі, при цьому для однієї групи ліній під кутом 45° виникають напруження стиску, а для іншої - напруження розтягу. Тому тензометри для вимірювання крутильних деформацій наклеюються на вал вздовж цих ліній. Фіксувати покази тензодатчиків можна за допомогою самописця або ЕОМ. Осна щення установки ЕОМ з відповідним програмним забезпеченням дозволить виконувати статистичну обробку отриманих в процесі випробувань графічних залежностей. Натяжним пристосуванням служить канат, перекинутий через блок, з підвішеним на ньому вантажем, що імітує вагу вантажу, який піднімається або переміщується. З метою отримання достовірних результатів необхідно виконати попереднє тарування ряду тензометрів даної серії в лабораторних умовах, після чого на місці проведення експерименту проводять серію порівняльних тарувань, для перевірки точності замірів. На фіг. 1, показано схему дослідної установки; На фіг. 2, 3 показано схему двоблочної динамометричної каретки; На фіг. 4 показано схему тарування тензометрів дослідної установки. Дослідна установка складається з двигуна 1 (див. фіг. 1), муфти з'єднань 2, коробки зміни швидкості передач 3, барабанів вантажопідіймального 4 і тягового 5 канатів, на які намотуються відповідно вантажопідіймальний 6 і тяговий 7 канати. Натяг канатів здійснюється за допомогою натяжних пристосувань 8. Зусилля в р ухомих канатах вимірюється двоблочними динамометричними каретками 9. Вантаж підвішується на додатковому канаті натяжного пристрою 10. Для фіксування зусиль та деформацій установка оснащена пультом керування 11, підсилювачем 12, самописцем (ЕОМ) 13, розподільним щитом 14, блоком живлення самописця (ЕОМ) 15. Навалах привода наклеєні тензометри 16, які з підсилювачем з'єднані кабельними дротами 17. Кабельні дроти 17 з'єднують з підсилювачем і тензоелементи динамометричних кареток. Двоблочна динамометрична каретка (див. фіг. 2, 3) має металеву раму 18, на якій на консольних осях 19 закріплені блоки 20. З протилежної сторони рами осі з'єднані силовою ланкою з кільцевими тензоелементами 21. Канат 22 охоплює петлею 23 блоки каретки, чим викликає розворот осей і відповідний розтяг силової ланки. Блоки посаджені на підшипники 24. Між рамою і віссю встановлено втулки 25. Тарування тензометрів дослідної установки здійснюється згідно схеми, показаній на фіг. 4. Вона включає в себе тарувальну балочку 26, активний тензометр 27, компенсаційний тензометр 28, регульовані опори 29, підсилювач 30, самописець 31 та генератор несучої частоти 32. Установка працює наступним чином. Перед включенням установки проводиться запасування канатів 6, 7 на барабани лебідки відповідно 4 і 5. Канати проводяться через динамометричні каретки 9. Вантажопідіймальний канат 6 з'єднується безпосередньо з допоміжним канатом 10 натяжного вантажу 8, а тяговий канат - через плаваючий блок. Підключається необхідна вимірювальна апаратура і підбирається вантаж, що характеризує роботу певної машини в реальних умовах. Коробкою передач вибирається відповідна швидкість обертання барабанів лебідки. За допомогою натяжного пристрою 8 встановлюється необхідний натяг в канатах і проводиться записування зусиль в канатах тензоелементами динамометричних кареток 9 в статичному режимі. Потім включається двигун 1 приводної лебідки і записуються зусилля в канатах, а також крутні моменти на валах лебідки через тензометри 16 в усіх режимах роботи: пуск, встановлений рух, гальмування. Для записування показників крутильних коливань системи використано електричний торсиограф. Датчик торсиографа має незначні розміри і дозволяє встановити його в будь-якому місці на осі валу. Запропонована дослідна установка дозволяє отримати значення амплітуд і частот коливань окремих елементів привода, визначити максимальні зусилля в канатах, крутильні моменти та напруження, що виникають в небезпечних перерізах валів. Це дозволить правильно назначити основні параметри і уникнути небезпечного для роботи установки явища резонансу. Бібліографічні дані 1. Авторське свідоцтво СРСР а. с. № 387254 М. кл. D 07 В 7/16 „Установка для исследования выносливости канатов" - аналог. 2. Авторське свідоцтво СРСР а. с. № 1167242 М. кл. D 07 В 7/16 „Машина для испытания каната на долговечность" - прототип.