Стенд для випробування машин безперервної дії

Корисна модель відноситься до галузі машинобудування, а саме до випробувальної техніки. При роботі машини безперервної дії необхідно враховувати силу ваги ґрунту, що набирається до ковша, коли ківш з ґрунтом піднімається нагору, адже ця сила має доволі велике значення і викликає додаткові статичні навантаження на корпус ковша, ланцюги, до яких кріпляться ковші, раму робочого органа. Відомо [патент SU 1339206 А1 кл. Е02F3/08, G01М19/00 1987 року "Стенд для випробовування машин безперервної дії"], в якому запропоновано створення випадкових навантажень при одночасному спрощенні та зменшенні ваги стенда. Стенд складається з ланцюга з зірочками на якому розміщено незалежні навантажувачі з котушками індуктивності всередині. Недоліком даного технічного рішення є неможливість зміни кута прикладання сили, що є в реальних умовах експлуатації при зміни фізико-механічних властивостей ґрунту, та урахування додаткового навантаження, що діє на робочий орган машини і зумовлене силою ваги ґрунту, що набирається до ковша. Найбільш близьке рішення запропоновано в [патенті SU 1241082 А1 кл. G01M15/00 1986 року "Стенд для випробовування машин безперервної дії"], в якому запропоновано створення регульованих дотичних та нормальних пульсуючих навантажень. Стенд складається з станини, опорної рейки, ланцюгової передачі, з розміщеними на ній важільними навантажувачами, та гідросистеми з регульованим дроселем, пульсуючим золотником і гідроциліндрами, які одним кінцем закріплені до станини, а іншим - до рами робочого органа машини, що випробовується. Недоліком такого рішення є неможливість урахування додаткового навантаження, що діє на робочий орган машини і зумовлене силою ваги ґрунту, що набирається до ковша. Метою корисної моделі є наближення умов випробувань до експлуатаційних за рахунок створення пульсуючи х навантажень, можливості зміни кута прикладання сили та додаткового лінійно збільшеного навантаження, що діє на робочий орган машини і зумовлене силою ваги ґрунту, що набирається до ковша. Стенд для випробовування машин безперервної дії, що заявляється має в собі суттєві зміни, так як його основні признаки не співпадають з признаками відомих вже рішень . А саме: стенд має спеціальну конструкцію, що дозволяє наближати умови випробувань до експлуатаційних за рахунок створення пульсуючих навантажень, можливості зміни кута прикладання сили та додаткового лінійно збільшеного навантаження. Даний стенд може використовуватись у ти х випадках, коли необхідно максимально наблизити умови випробувань до експлуатаційних. На Фіг.1 - зображено загальний вид стенда для випробування машин безперервної дії, на Фіг.2 - зображено кріплення навантажувача до ланцюгів, на Фіг.3 - зображено вид А згідно Фіг.2, на Фіг.4 - зображено переріз Б-Б навантажувача згідно Фіг.2. Стенд складається з опорної поверхні 1, на якій встановлені бігові траки 2 та навантажувальний пристрій 3. На бігові траки 2 встановлюється базова машина 4 з робочим органом безперервної дії, що складається з рами 5, ланцюга 6 з встановленими на ньому ковшами 7. Навантажувальний пристрій 3 складається з рами 8, що знизу закріплена до опорної поверхні 1 лише в одній точці і має можливість повороту відносно цієї точки, з закріпленими на ній зірочками 9, які огинають як мінімум два паралельні безкінечні ланцюги 10. До однієї з зірочок 9 приєднано зовнішній навантажувач, наприклад, електричний генератор, позначений літерою "Г". Між ланцюгами 10 за допомогою кріплення 11,з можливістю повороту встановлюються навантажувачі 12 з кроком S, що відповідає кроку розміщення ковшів 7 на ланцюгу 6 робочого органу базової машини 4. Навантажувач 12 являє собою циліндр 13, який з одного боку закритий гайкою з різьбою 14. З бічних сторін навантажувача 12 закріплено напрямні стержні з різьбою 15. В циліндрі знаходиться двоштоковий поршень 16, причому на штоку 17 зі сторони гайки 14 встановлено ролик 18, а на протилежній стороні штока 17 встановлено упор 19. Між лівою (згідно Фіг.3) поверхнею поршня 16 і внутрішньою поверхнею гайки 14 встановлено пружину 20 з жорсткістю С 1 та довжиною L1, а між правою поверхнею поршня 16 і внутрішньою поверхнею стінки циліндра 13 встановлено пружину 21 з жорсткістю С 2 та довжиною L2, причому С1 більше С2. Товщина поршня 16 дорівнює L3, а вся довжина від внутрішньою поверхні гайки 14 до внутрішньої поверхні стінки циліндра 13 дорівнює L, причому L1+L2+L3=L. Поршень 16 знаходиться в "плаваючому" положенні між пружинами 20 і 21. Внутрішня порожнина циліндру 13 гідравлічне ізольована від зовнішнього простору ущільнювачами 22 і заповнена гідрорідиною. Навантажувачі 12 встановлені на ланцюгу 10 з кроком, що дорівнює кроку розміщення ковшів 7 на ланцюгу 6. Всередині рами 8 між ланцюгами 10 встановлено допоміжну раму 23, на якій зі сторони робочого органа машини, що випробується, встановлено пружини 24 з жорсткістю С 3, причому С3 більше С1, на яких закріплено змінну гребінку 25, що являє собою пластину, причому сторона, де кріпляться пружини 24 - плоска, а протилежна - являє собою поверхню з випадково розміщеними виступами. Допоміжна рама 23 закріплена до опорної поверхні 1 в одній точці і має можливість повороту відносно цієї торчки. Між допоміжною рамою 23 та опорною поверхнею 1 встановлено талреп 26. До однієї з зірочок бігових траків 1 за допомогою привідного вала 27 приєднано гідронасос 28, вихідний патрубок якого приєднано до нагнітаючої магістралі 29, з встановленим на ній манометром 30. Нагнітаючу магістраль 29 приєднано до регульованого дроселя 31, а від нього - до гідророзподільника 32 з трьома положеннями А, Б і В (згідно Фіг.1) та з електрогідравлічним керуванням. До нагнітаючої магістралі приєднано також запобіжний клапан 33. Вихідний патрубок гідроро-зподільника 32 приєднано до патрубка безштокової порожнини гідроциліндру 34, шток якого з'єднано з рамою 8 у її верхній точці. Кріплення 11 навантажувачів 12 являють собою дві пластини трикутної форми з отворами, причому отвір 35 розміщено в вершині трикутника (згідно Фіг.2), а осі отворів 36 розміщено біля основи трикутника, на однаковій відстані від центру отвор у 35 (тобто на певному радіусі R). Два отвори 37, що розміщені між вершиною та основою трикутника, на пластині трикутної форми кріплення 11 розміщені на відстані L4 між собою, що відповідає відстані між двома сусідніми внутрішніми отворами 38 ланок 39 ланцюга 10. Навантажувачі 12 встановлюється напрямними стержнями з різьбою 15 у отвір 35 та один з отворів 36 і фіксуються там. Кріплення 11 фіксуються на ланках 39 ланцюга 10 за допомогою болтового з'єднання. Стенд працює наступним чином: Базову машину 4 встановлюють на бігові траки 2. Виставляють певний кут нахилу рами 6 робочого органу до опорної поверхні 1 - a 1. Виставляють крок S розміщення навантажувачів 12 за допомогою переміщення кріплення 11 вздовж ланок 39 ланцюга 10 та фіксують кріплення 11 болтовим з'єднанням. Причому крок S відповідає кроку розміщення ковшів 7 на ланцюгу 6 робочого органу базової машини 4. Після цього вмикають двигун базової машини 4. При роботі стенда обертання від зірочки бігових траків 2 передається через привідний вал 27 до гідронасоса 28, який нагнітає робочу рідину до напірної магістралі 29, де встановлено дросель 31, з пропускною можливістю меншою, ніж подача гідронасоса 28. Це викликає додаткове збільшення тиску в напірній магістралі 29 та гальмування привідного валу 27, що призводить до збільшення навантаження на бігових траках 2. Надмірна кількість рідини, що знаходиться під певним тиском, який контролюється манометром 30, скидається запобіжним клапаном 33. Після дроселя гідрорідина потрапляє до гідророзподільника 32, а далі - до гідроциліндру 34. Поворот рами 8 відбувається за рахунок висування штоку гідроциліндру 34 при подачі до гідроциліндру 34 робочої рідини, завдяки якому виставляють кут нахилу навантажувача 3 до опорної поверхні - a 2 і фіксують його перемиканням гідророзподільника 32 в положення В. Причому кут нахилу робочої сторони навантажувача 3 до опорної поверхні 1 a 2 більше a 1. В процесі роботи кут a 2 можна змінювати за допомогою повороту рами 8 навантажувального пристрою 3 відносно точки її кріплення до опорної поверхні, що дозволяє змінювати статичне навантаження на робочий орган, причому, чим більший кут a 2, тим більше стає навантаження при русі ковша. Також можна задати постійну зміну кута a 2, створивши пульсуючий режим підводу та відводу рідини шляхом постійного перемикання положень А і Б (згідно Фіг.1) гідророзподільника 32 завдяки подачі змінних електричних сигналів до його електричного керуючого механізму. При обертанні ланцюга 6 робочого органу базової машини 4 ковші 7 входять в контакт з упорами 19 навантажувачів 12 і починають їх переміщувати, таким чином приводячи ланцюг 10 навантажувального пристрою 3 до руху. При русі ковша 7 і навантажувача 12, через те, що a 2 більше a 1 відстань між ковшем 7 і навантажувачем 12 постійно зменшується. Це призводить до стискання пружини 20, що імітує збільшення навантаження на робочий орган при наборі ґрунту до ковша. При необхідності моделювання випадкових незалежних навантажень, які виникають при розробці ґрунту ковшем, встановлюють допоміжну раму 23 з розміщеній на ній гребінці 25. Причому допоміжну раму 23 розміщеній на ній гребінці 25. Причому, допоміжну раму 23 встановлюють під кутом a 1 і фіксують її в такому положенні за допомогою талрепа 26. При русі навантажувачів 12, їх ролики 18 огинають виступи на гребінці 25. Через те, що між роликом 18 і упором 19 мається незгинний шток 17, стискаються пружини 24. додаткове зусилля, необхідне для стискання пружин 24 передається через шток до упора 19, який і навантажує з ківш 7. Якщо за умовами випробувань необхідно імітувати розробку більш важкого або легкого ґрунту, в навантажувачі 12 замінюють пружину 20 на аналогічну за довжиною, але з необхідною жорсткістю. При необхідності зміни кута прикладання сили, змінюють положення навантажувача 12 шляхом встановлення напрямних стержнів з різьбою 15 в різні отвори 36. При необхідності імітувати зміну фізико-механічних умов ґрунту, що розроблюється, замінюють гребінку 25 на аналогічну за розмірами, але з іншим профілем протилежної від пружин 24 сторони. При необхідності - якщо в навантажувач 12 встановлено більш жорстку пружину 20, і С1 більше С3 - замінюють пружини 24 на пружини аналогічні за довжиною, але з іншою жорсткістю С 3, так, щоб виконувалась умова С3 більше С 1. Застосування даного стенду дозволяє моделювати на робочому органі машини випадкові незалежні навантаження та додаткове навантаження, зумовлене силою ваги ґрунту, що набирається у ківш робочого органу, причому з можливістю зміни кута прикладання сили. Це дозволяє наблизити умови випробування до реальних експлуатаційних умов роботи машини.