Стенд для обкатки і випробування опорно-поворотних кругів

Винахід відноситься до технологічного обладнання в кранобудуванні і призначений для обкатки і зміцнення контактних поверхонь спряжених з тіла и кочення доріжок кочення зовнішнього і внутрішнього кілець опорно-поворотного круга, надалі - ОПК, і випробування його на предмет відповідності технічним умовам виготовлення і експлуатації. Відомий, як аналог, пристрій для випробування підшипників кочення на довговічність, що містить корпус з центруючим елементом, привід обертання, засіб радіального і осьового навантаження підшипника і технологічний сепаратор у вигляді циліндричного кільця, центрованого зовнішньою поверхнею [див. опис винаходу СРСР до а.с. №1250879, кл. G01М13/04, 1984р.]. В процесі використання аналога навантаження і обертання підшипника здійснюють інтенсивніше за натуральні умови експлуатації на протязі фіксованого часу і при досягненні ознак руйнівного відхилення від первинного стану елементів підшипника шляхом порівняння характеристик випробувальних навантажень з нормальними навантаженнями визначають ймовірну довговічність підшипника. Однак, аналог конструктивно не дозволяє створити поза центрове навантаження підшипника, властиве для умов експлуатації ОПК. Відомий також, вибраний як прототип за більшістю співпадаючих суттєвих ознак, пристрій для виявлення пошкоджень опорних підшипників кочення, що містить корпус з центруючим елементом, привід обертання, засіб осьового навантаження підшипників, сепараторів і концентрично розташовану між підшипниками більшого і меншого діаметру Z-подібну втулк у, приєднану фланцями до протилежних відносно своїх тіл кочення на обох підшипниках кілець – нижнього і верхнього, і устатковану сигнальним датчиком, при цьому обидва підшипники встановлені концентрично в одному горизонтальному рівні і співвісно до приводу обертання [див. ОВ до а.с. №670840, кл. G01М13/04, 1978р.]. В процесі використання прототипу через сигнальний датчик виявляють ударні та вібраційні відхилення при обертанні рухомих кілець підшипників і в разі перевищення допустимих норм цих відхилень підшипники відбраковують. Недоліком прототипу є те, що він призначений для одночасного випробування пари підшипників обов’язково різних діаметрів, різниця яких дозволяє концентричне розташування Z-подібної втулки в проміжку між внутрішнім діаметром зовнішнього підшипника і зовнішнім діаметром внутрішнього підшипника при встановленні їx в одному горизонтальному рівні, що робить пристрій функціонально непридатним для випробування пари ОПК однакового діаметру, а також неможливість визначення опору обертового моменту окремо для кожного з підшипників, оскільки цей опір залежить від їх діаметрів. Завданням винаходу є розширення функціональних можливостей стенду для обкатки і випробування ОПК однакових діаметрів з визначенням опору обертовому моменту при осьових і позацентрових навантаженнях ОПК на стенді, як адекватних натуральним з процесі експлуатації, так і багатократно перевищуючи х натуральні для визначення довговічності ОПК. Для вирішення поставленого завдання запропонована конструкція стенду для обкатки і випробування ОПК поряд з суттєвими ознаками, властивими для прототипу, такими як корпус з центруючим елементом, привід обертання, засіб осьового навантаження, технологічний сепаратор і Z-подібна втулка, приєднана фланцями до протилежних відносно своїх тіл кочення співвісних кілець , містить нові, відмінні від прототипу суттєві ознаки, а саме - два комплекти ОПК встановлені у двох горизонтальних рівнях один над другим, а не концентрично, привід обертання спряжений з рухомим кільцем нижнього ОПК, верхній і нижній фланці Zподібної втулки виконані з наскрізними отворами для з'єднання з кільцями ОПК, засіб навантаження виконаний у вигляді діаметральної балки, нарощеної односторонньою консоллю, обладнаною двома скобами, розташованими протилежно на бокових стійках, консоль орієнтована в одному напрямі нерухомою вилкою з наскрізними отворами у щоках вилки напроти скоб і з зовнішніми зачепами над цими отворами з можливістю навішування на зачепи серги блока, спряженого з гнучкою тягою, горизонтально пропущеною через отвір щоки і з’єднаною зі скобою консолі та вертикально приєднаною до пакету гир, а технологічний сепаратор виконаний у вигляді антифрикційних жорстких дуг, адекватних до діаметру доріжок кочення ОПК з можливістю розташування на них трьох однойменних тіл кочення взаємно зміщеними на 120°. В процесі використання стенду для обкатки і випробовування ОПК один з них - нижній встановлюють на центруючий елемент корпуса, при тому вводять його рухоме кільце у спряження з приводом обертання за рахунок, наприклад, зубчастого зачеплення вінця кільця з шестернею приводу. Обкатку і зміцніння контактних поверхонь доріжок кочення здійснюють з застосуванням лише трьох односторонню орієнтованих тіл кочення. Для цього на стенді спочатку знімають верхню частину розумного кільця ОПК, виймають всі тіла кочення і вкладають душ те хнологічного сепаратора, вставляючи між ними по колу три односторонньо орієнтовані тіла кочення взаємно зміщеними на 120°. Якщо тіла кочення - циліндричні ролики і укладка їх виконана перехресно, як наприклад, в а.с. №123012, то через 120° вставляють лише односторонньо орієнтовані ролики і дуг буде не три, а шість з взаємним зміщенням найближчих роликів на 60°. Накривають дуги те хнологічного сепаратора з роликами знятою частиною роз’ємного кільця ОПК. Згори на рухоме кільце нижнього ОПК ставлять Z-подібну втулку, а на її вер хній фланець - верхній ОПК, зібраний аналогічно нижньому з дугами технологічного сепаратора, і на вкладишах - балку засобу навантаження. Через отвори скріплюють гвинтами центруючий елемент корпуса з нерухомим кільцем нижнього ОПК, його рухоме кільце з нижнім фланцем Zподібної втулки, її верхній фланець з рухомим кільцем верхнього ОПК, а його нерухоме кільце з балкою засобу навантаження. Завантажують цю балку розрахованим за технічними умовами обкатки ОПК вантажем по осі ОПК, включають привід обертання, при цьому обертання рухомого кільця нижнього ОПК передається рухомому кільцю верхнього через Z-подібну втулку, а балка разом з зовнішнім кільцем верхнього, ОПК не обертається, оскільки орієнтована в одному напрямі нерухомою вилкою. Ролики обох ОПК завдяки всього трьом точки опори створюють підвищений тиск на контактні поверхні доріжок кочення, ущільнюючи їх і надаючи їм твердості. Для обкатки протилежних доріжок кочення балку навантажують у зворотному напрямі, тобто, знизу-вгору. По закінченні операції обкатки демонтують набрані на стенді позиції аж до повторного зняття верхньої частини роз’ємного нерухомого кільця нижнього ОПК, з обох ОПК виймають дуги технологічних сепараторі з і заповнюють доріжки кочення повним комплектом тіл кочення. Наново збирають всі позиції на стенді, в т.ч. і балку засобу навантаження. Звантажують її осьовим та консольним навантаженнями, адекватними максимальним навантаженням експлуатації ОПК і приводом надають обом ОПК обертання з кутовою швидкістю що відповідає умовам експлуатації ОПК на протязі часу, зазначеного в технічних умовах на випробуваннях ОПК. Зупиняють обертання. На зовнішній зачіп одної із щік вилки підвішують сергу блока, з’єднують горизонтальний кінець гнучкої тяги зі скобою консолі, а вертикальний навантажують гирями вже в процесі обертання приводу, визначаючи за масою гир момент, здатний втримати консоль від контакту з протилежною щокою вилки, тобто опір обертовому моменту для заданого напряму обертання. Зупиняють обертання. Перевішують сергу блока на зачіп протилежної щоки і так само визначають опір обертовому моменту для протилежного напряму обертання ОПК. Дія встановлення ймовірної довговічності ОПК їх обертають в режимі модельованого навантаження і модельованої частоти обертання за часом їх обертання до появи ознак перевищуючого допуски зношування або руйнування елементів ОПК визначають загальну кількість обертів, яку співставляють з часом, за який така ж кількість обертів була би набрана в умовах експлуатації ОПК. Отже, нова сукупність суттєви х ознак стенду для обкатки і випробування ОПК, з порівнянні з прототипом, розширює його функціональні можливості у відповідності до завдання винаходу. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 зображення загальний вид стенду для обкатки і випробування ОПК; на Фіг.2 - перетин по стрілці А-А Фіг.1; на Фіг.3 - перетин по стрілці Б-Б Фіг.2; на Фіг.4 - перетин по стрілці В-В Фіг.3; на Фіг.5 - перетин по стрілці Г-Г Фіг.1. Корпус 1 (Фіг.1) устаткований нерухомим центруючим елементом 2 і приводом обертання 3 з ведучою шестернею 4, призначеною для зачеплення з зубчастим вінцем 5 рухомого кільця 6 нижнього ОПК. Кільце 6 через тіла кочення - ролики 7 спряжене з нерухомим роз’ємним внутрішнім кільцем 6 нижнього ОПК, базованим в центруючому елементі 2. На кільці 6 встановлена нижнім фланцем Z-подібна втулка 9, верхній фланець якої з’єднаний з роз’ємним внутрішнім кільцем 8 верхнього ОПК, а на його зовнішньому кільці 6 через вкладиші 10 встановлена діаметральна балка 11; нарощена односторонньою консоллю 12, при цьому у верхнього ОПК нерухомим в кільце 6, а кільце 8 - рухоме, Позиції, відповідно знизу-догори, 2-3, 6-9, 9-8, 6-1011 скріплені між собою через отвори гвинтами. В доріжках кочення кілець 6 і 8 можуть встановлюватися антифрикційні жорсткі дуги 13 технологічного сепаратора (Фіг.2) з можливістю розташування трьох односторонньо повернутих роликів 7 взаємно зміщеними на 120°. Торцеві поверхні дуг 13 (Фіг.3 і 4) адекватні циліндричним твірним поверхням роли вік. Консоль 12 орієнтовна в одному напрямі нерухомою вилкою 14 (Фіг.1 і 5) з наскрізними отворами у щоках. Напроти цих отворів консоль 12 обладнана скобами 15, розташованими протилежно на бокових стінках. Щоки вилки виконані з зовнішніми зачепами 16 з можливістю навішування на них серги блока 17, спряженого з гнучкою тягою 18, горизонтально з’єднаною зі скобою 15 та вертикально приєднаною до пакету гир 19. Для осьового навантаження балки 11 в напрямі згори-вниз, на ній встановлений вантаж 20, а в оберненому напрямі - отвори 21 дія підтягування вгору. Для консольного навантаження - гак 22. Стенд для обкатки і випробування ОПК використовують наступним чином: нижній ОПК встановлюють на центруючий елемент 2 корпуса 1 зі спряженням зубчастого зачеплення позицій 4 і 5 (Фіг.1). Обкатку здійснюють трьома роликами 7 (Фіг.2) із вкладеними дугами 13 в обох ОПК, або тільки в одному з них, з'єднаних Z-подібною втулкою і з балкою 11 (Фіг.1), навантаженою в осьовому напрямі вантажем 20. Випробування ОПК здійснюють при наявності в їх доріжках кочення повних комплектів роликів при комбінованому навантаженні вантажем 20 і вантажем на гаку 22 і з застосуванням блоку 17 та гир 19 для встановлення опору обертовому моменту в обох напрямах обертання OПК почергово.