Стенд для випробування пружних муфт

Реферат: UA 94908 U UA 94908 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування і стосується саме різних стендів для випробування пружних муфт приводів машин при їх статичних та динамічних навантаженнях [1]. Відомий стенд для випробування пружних муфт, який містить станину, змонтовані на ній торсійні вали для закріплення випробовувальної муфти, механізм для навантаження вказаної муфти постійним крутним моментом у вигляді черв'ячного редуктора, а також механізм для навантаження муфти змінним крутним моментом у вигляді регульованого кривошипношатунного механізму з приводом, при цьому колесо черв'ячного редуктора зв'язано з валом для закріплення однієї з півмуфт випробовувальної муфти, а черв'як зв'язаний з ручним приводом [2]. Недоліком такого стенда для випробування пружних муфт є те, що він не забезпечує достатньо високу точність моделювання їх експлуатаційних режимів роботи в приводах машин, оскільки його кривошипно-шатунний механізм безпосередньо зв'язаний з випробовувальною муфтою і не створює малих амплітуд навантаження її змінним крутним моментом. Найбільш близьким аналогом є стенд для випробування пружних муфт, який містить змонтований на станині механізм для навантаження випробовувальної муфти постійним крутним моментом у вигляді двох черв'ячних редукторів, а також регульований кривошипношатунний механізм з приводом для навантаження її змінним крутним моментом, при цьому обидва вказані черв'ячні редуктори торсійними валами черв'ячних коліс з допоміжними опорами для своїх кінців зв'язані між собою випробовувальною муфтою, один з черв'ячних редукторів валом черв'яка зв'язаний з ручним приводом, а другий редуктор валом черв'яка зв'язаний з кривошипно-шатунним механізмом [3]. Такий стенд для випробування пружних муфт забезпечує підвищення точності моделювання їх експлуатаційних режимів роботи в приводах машин завдяки доповненню його другим черв'ячним редуктором, встановленим між випробовувальною муфтою і кривошипно-шатунним механізмом з приводом, забезпечуючи своїм передаточним відношенням створення в цій муфті достатньо малих амплітуд навантаження змінним крутним моментом, але не забезпечує достатньо високої точності співвісного розміщення своїх допоміжних опор на кінцях торсійних валів коліс обох черв'ячних редукторів із своїми основними опорами, встановленими співвісно між собою в їх корпусах, оскільки допоміжні опори торсійних валів жорстко з'єднані із станиною стенда, що є основним його недоліком. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення точності співвісного розміщення допоміжних опор на кінцях торсійних валів коліс обох черв'ячних редукторів із своїми основними опорами, встановленими співвісно між собою в їх корпусах шляхом виключення жорсткого з'єднання вказаних допоміжних опор торсійних валів із станиною стенда. Поставлена задача вирішується тим, що в стенді для випробування пружних муфт, який містить змонтований на станині механізм для навантаження випробовувальної муфти постійним крутним моментом у вигляді двох черв'ячних редукторів, а також регульований кривошипношатунний механізм з приводом для навантаження її змінним крутним моментом, при цьому обидва вказані черв'ячні редуктори торсійними валами черв'ячних коліс з допоміжними опорами для своїх кінців зв'язані між собою випробовувальною муфтою, один з черв'ячних редукторів валом черв'яка зв'язаний з ручним приводом, а другий редуктор валом черв'яка зв'язаний з кривошипно-шатунним механізмом, згідно з корисною моделлю, новим є те, що допоміжні опори для кінців торсійних валів обох черв'ячних редукторів жорстко з'єднані з їх корпусами циліндричними стаканами, встановленими співвісно з торсійними ділянками вказаних валів. Вказані відмітні ознаки вказаного стенда для випробування пружних муфт виключають жорстке з'єднання допоміжних опор торсійних валів із станиною стенда за рахунок здійснення їх жорсткого з'єднання з корпусами обох черв'ячних редукторів циліндричними стаканами, встановленими співвісно з торсійними ділянками вказаних валів, що відповідно забезпечує в такому стенді підвищення точності співвісного розміщення допоміжних опор на кінцях торсійних валів коліс обох черв'ячних редукторів із своїми основними опорами, встановленими співвісно між собою в їх корпусах. Суть корисної моделі пояснюється кресленням де, на Фіг. 1 схематично показаний удосконалений стенд для випробування пружних муфт, вид збоку; на Фіг. 2 - вид зверху на Фіг. 1: де 1- станина; 2 - випробовувальна муфта; 3, 4 - черв'ячні редуктори; 5 - кривошипношатунний механізм; 6 - привод; 7, 8 - торсійні вали; 9, 10 - черв'ячні колеса; 11, 12 - допоміжні опори; 13, 16 - вали черв'яків; 14, 17 - черв'яки; 15 - ручний привод; 18, 19 - корпуси редукторів; 20, 21 - циліндричні стакани. Стенд для випробування пружних муфт містить змонтований на станині 1 механізм для навантаження випробовувальної муфти 2 постійним крутним моментом Т 1 у вигляді двох черв'ячних редукторів 3, 4, а також регульований кривошипно-шатунний механізм 5 з приводом 1 UA 94908 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6 для навантаження її змінним крутним моментом Т 2, при цьому обидва вказані черв'ячні редуктори 3, 4 торсійними валами 7, 8 черв'ячних коліс 9, 10 з допоміжними опорами 11, 12 для своїх кінців зв'язані між собою випробовувальною муфтою 2, один з черв'ячних редукторів 3 валом 13 черв'яка 14 зв'язаний з ручним приводом 15, а другий редуктор 4 валом 16 черв'яка 17 зв'язаний з кривошипно-шатунним механізмом 5. Крім цього, допоміжні опори 11,12 для кінців торсійних валів 7, 8 обох черв'ячних редукторів 3, 4 жорстко з'єднані з їх корпусами 18, 19 циліндричними стаканами 20, 21, встановленими співвісно з торсійними ділянками вказаних валів 7, 8. Такий стенд можна використовувати для випробування пружних муфт приводів машин при їх статичних та динамічних навантаженнях, при цьому в обох випадках випробовувальна муфта 2 своїми півмуфтами встановлюється на кінцях торсійних валів 7, 8 коліс 9, 10 черв'ячних редукторів 3, 4. Вказані торсійні вали 7, 8, розташовані по обидві сторони випробовувальної муфти 2, виконані із закріпленими тензодатчиками на їх ділянках меншого діаметра, які підключаються до відповідної контрольно-вимірювальної апаратури (не показана), при цьому для підтримування кінців торсійних валів 7, 8 разом із встановленими на них півмуфтами випробовувальної муфти 2 в необхідному збалансованому стані використовуються допоміжні опори 11, 12, жорстко з'єднані з корпусами 18, 19 редукторів 3, 4 стаканами 20, 21. При обертальному русі вала 13 черв'яка 14 ручним приводом 15 крутний момент через черв'ячне колесо 9 і торсійний вал 7 від черв'ячного редуктора 3 передається на випробовувальну муфту 2, а потім від неї крутний момент Т 1 передається на торсійний вал 8 черв'ячного колеса 10, яке своїми зубцями жорстко впирається в робочу поверхню виткового зубця черв'яка 17 вала 16 черв'ячного редуктора 4. В результаті такої взаємодії черв'ячного колеса 10 і черв'яка 17 другого черв'ячного редуктора 4 подальша передача силового навантаження випробовувальної муфти 2 постійним крутним моментом Т 1 припиняється, оскільки черв'ячна пара при передачі крутного моменту від черв'ячного колеса до черв'яка є самогальмівною. Здійснюючи обертальний рух вала 13 черв'яка 14 за допомогою ручного привода 15 можна в широких межах плавно регулювати та встановлювати необхідну величину постійного крутного моменту Т1, яким навантажується випробовувальна муфта 2. Прикладаючи до вказаної муфти 2 навантаження постійним крутним моментом Т 1 можна за допомогою засобів тензометрії (не показано) контролювати та вимірювати параметри, необхідні для статичного визначення її демпфіруючої здатності, лінійності характеристики, а також її жорсткості, кута закручування тощо. Після вмикання в роботу привода 6 стенда (електродвигуна постійного струму з регульованою кутовою швидкістю ω) від нього через кривошипно-шатунний механізм 5, зв'язаний з ним вал 16 черв'яка 17 і далі через колесо 10 черв'ячного редуктора 4 здійснюється навантаження випробовувальної муфти 2 змінним крутним моментом Т 2. При цьому створюються умови для динамічного випробування вказаної муфти 2 з можливістю використання засобів тензометрії (не показано) та визначення її пружно-демпфіруючої і навантажувальної здатностей, втомної міцності, зносостійкості, нагрівання, а також втрат енергії тощо. Змінюючи частоту обертання вала привода 6 стенда можна в широких межах плавно регулювати частоту коливань змінного крутного моменту Т 2 в випробовувальній муфті 2, при цьому її величина дорівнює величині частоти обертання вала привода 6. Разом з цим, змінюючи величину ексцентриситета є в кривошипно-шатунному механізмі 5 можна в широких межах та з досить високою точністю регулювати величину амплітуди коливань α змінного крутного моменту Т2 в випробовувальній муфті 2, оскільки цей кривошипно-шатунний механізм 5 кінематично зв'язаний з муфтою 2 через черв'ячний редуктор 4 і амплітуда коливань α в ній змінного крутного моменту Т2 буде менше амплітуди коливань β змінного крутного моменту вала 16 черв'яка 17 черв'ячного редуктора 4 на величину його передаточного числа між своїм черв'ячним колесом 10 та черв'яком 17. При необхідності черв'як 14 можна вийняти з черв'ячного редуктора 3 і тоді до випробовувальної муфти 2 можна прикласти змінний крутний момент Т 2, який дозволяє здійснювати випробування при динамічних навантаженнях цієї ж муфти 2 знакозмінним інерційним крутним моментом від масивного колеса 9 черв'ячного редуктора 3. Така можливість стенда для випробування пружних муфт придає йому певну універсальність, оскільки одними і тими ж його конструктивними елементами можна забезпечувати різні навантаження випробовувальної муфти 2. Здійснене удосконалення цього ж стенда виключає жорстке з'єднання допоміжних опор торсійних валів з його станиною завдяки здійсненню їх жорсткого з'єднання саме з корпусами 2 UA 94908 U 5 10 черв'ячних редукторів циліндричними стаканами, що відповідно забезпечує підвищення точності співвісного розміщення допоміжних опор на кінцях торсійних валів коліс черв'ячних редукторів із своїми основними опорами, встановленими співвісно між собою в їх корпусах. Джерела інформації: 1. Прикладная механика. Лабораторный практикум: Учебное пособие для студентов технических вузов / В.Ф. Мальцев, И.Ф. Сорока, В.И. Крупский и др. - Киев-Одесса: Вища школа, 1988. - С. 145-154, рис. 22.5. 2. А.с. СССР № 532029, МПК G01М 13/02. Стенд для испытания упругих муфт / В.Ф. Клименко, М.К. Ковалик, A.M. Гутгарц; "Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт редукторостроения". - Опубл. 15.10.1976. Бюл. № 38. - С. 121. 3. А.с. СССР № 1106786, МПК G01М 13/00. Стенд для динамических испытаний упругих муфт / Ю.М. Гузенко. - Опубл. 07.08.1984. Бюл. № 29. - С. 76-77. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Стенд для випробування пружних муфт, що містить змонтований на станині механізм для навантаження випробовувальної муфти постійним крутним моментом у вигляді двох черв'ячних редукторів, а також регульований кривошипно-шатунний механізм з приводом для навантаження її змінним крутним моментом, при цьому обидва вказані черв'ячні редуктори торсійними валами черв'ячних коліс з допоміжними опорами для своїх кінців зв'язані між собою випробовувальною муфтою, один з черв'ячних редукторів валом черв'яка зв'язаний з ручним приводом, а другий редуктор валом черв'яка зв'язаний з кривошипно-шатунним механізмом, який відрізняється тим, що допоміжні опори для кінців торсійних валів обох черв'ячних редукторів жорстко з'єднані з їх корпусами циліндричними стаканами, встановленими співвісно з торсійними ділянками вказаних валів. 3 UA 94908 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4