Стенд для дослідження шпонкових з’єднань

Реферат: UA 68123 U UA 68123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель відноситься до машинобудування для випробувань деталей машин, а саме для випробувань шпонкових з'єднань на розсіювання енергії коливань динамічних навантажень. Відомий стенд для дослідження шпонкових з'єднань [див. патент Российской Федерации на изобретение № 2094763, МКВ G 01 М 13/00, 27.10.97 Бюл. №30], який містить раму зі змонтованою на ній шпонковою головкою консольно на опорі, двигун на валу якого встановлений профільний кулачок так, що шпонкова головка взаємодіє з профільним кулачком через важіль, який одним кінцем жорстко з'єднаний з шпонковою головкою, а другий кінець розміщений під профільним кулачком. Основними недоліком цього стенда для дослідження шпонкових з'єднань є те, що шпонкова головка закріплена консольно на одній опорі, а із-за цього, крім обертального моменту, виникає згинальний момент, який спричиняє похибки при дослідженні коливних процесів у шпонкових з'єднаннях. Відомий стенд для дослідження шпонкових з'єднань [див. деклараційний патент України на винахід № 62303А, МКВ G 01 М 13/00, 15.12.03, Бюл. №12.], який містить раму зі змонтованою на ній шпонковою головкою консольно на опорі І копровим пристроєм на вертикальних направляючих, так що шпонкова головка взаємодіє з копровим пристроєм через важіль, який одним кінцем жорстко з'єднаний з шпонковою головкою, а другий кінець розміщений під вантажем копрового пристрою, який встановлений на рухомій каретці по вертикальних направляючих. Основними недоліком цього стенда для дослідження шпонкових з'єднань є те, що шпонкова головка закріплена консольно на одній опорі, а із-за цього, крім обертального моменту, виникає згинальний момент, який спричиняє похибки при дослідженні коливних процесів у шпонкових з'єднаннях. Відомий стенд для дослідження шпонкових з'єднань [див. патент України на корисну модель № 50704, МКВ G 01 М 13/00, 25.06.10, Бюл. №12] найбільш близький за своєю технічною суттю до запропонованої корисної моделі, який містить раму зі змонтованою на ній шпонковою головкою консольно на опорі і копровим пристроєм на вертикальних направляючих, гак що шпонкова головка взаємодіє з копровим пристроєм через важіль, який одним кінцем жорстко з'єднаний з шпонковою головкою, а другий кінець розміщений під вантажем копрового пристрою, який встановлений па рухомій каретці по вертикальних направляючих, крім того, під копровим пристроєм на рамі встановлена вертикально рухома підпружинена площадка. Основними недоліком цього стенда для дослідження шпонкових з'єднань є те, що шпонкова головка закріплена консольно на одній опорі, а із-за цього, крім обертального моменту, виникає згинальний момент, який спричиняє похибки при дослідженні коливних процесів у шпонкових з'єднаннях. Задача корисної моделі - підвищення точності стенда при дослідженні коливних процесів у шпонкових з'єднаннях за рахунок виключення згинального моменту. Технічний результат досягається тим, що на рамі, зі сторони консолі нерухомого вала шпонкової головки встановлена знімна опора з різьбовим отвором, центр якого співпадає з геометричною віссю центрового отвору вала, а у різьбовому отворі встановлений гвинт, конусний кінець якого взаємодіє з центровим отвором вала. Запропонований стенд для дослідження шпонкових з'єднань дозволяє підвищити точність дослідження коливних процесів у шпонкових з'єднаннях за рахунок виключення згинального моменту. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 показаний стенд для дослідження шпонкових з'єднань, загальний вигляд, до звільнення каретки від зачепів; на фіг. 2 показано те, що на фіг. 1, момент контакту каретки з вантажем з важелем і з важелем-защіпкою; на фіг, 3 показано те, що на фіг. 1, після удару вантажу по важелю і важелю-защіпці та відведення каретки з вантажем від важеля; на фіг. 4 показано те, що на фіг. 1, вид А; на фіг. 5 шпонкова головка, перетин Б-Б на фіг. 1; на фіг. 6 - переріз В-В, на фіг. 5; на фіг. 7 - переріз Г-Г, на фіг. 5; на фіг. 8 - вертикально рухома площадка з пружинами і важелем-защіпкою; на фіг. 9 показано те, що на фіг. 8, вид Д; на фіг. 10 показано те, що на фіг. 9, переріз Г-Г. Стенд для дослідження шпонкових з'єднань складається з рами 1, опори 2, шпонкового з'єднання 3, важеля 4, копрового пристрою 5 і вертикально рухомої площадки 6. Для установки рами в горизонтальне положення служать ніжки 7. Шпонкове з'єднання 3 складається з нерухомого вала 8, навантажувальної втулки 9, підшипників 10 і 11, шайби 12, гайки 13 i шпонки 14. Нерухомий вал 8 жорстко закріплений в опорі 2, яка складається з корпуса 15 і кришки 16, через, наприклад, квадратну хвостову ділянку за допомогою шпильок 17 і гайок 18. Навантажувальна втулка 9 шпонкового з'єднання З жорстко з'єднана з одним кінцем важеля 4, наприклад, за допомогою зварювання. Над другим кінцем важеля 4 розміщений копровий 1 UA 68123 U 5 10 15 20 25 30 35 пристрій 5, який складається з падаючого вантажу 19, встановленого на вертикально рухомій каретці 20, яка взаємодіє з вертикально направляючими 21, закріпленими на рамі 1. Рухома каретка 20 утримується за допомогою зачепів 22, встановлених на поперечині 23. Для знімання падаючого вантажу 19 з важеля 4 після його удару об важіль 4 для дослідження власних коливань шпонкового з'єднання 3 служить вертикально рухома площадка 6, встановлена на стиснутих пружинах 24 і у нижньому положенні утримується важелем-защіпкою 25, з'єднаним шарніром 26 з рамою 1. На нерухомому валу 8 встановлений давач 27. Для виключення деформації згину нерухомого вала 8 на рамі 1 встановлена знімна опора 28 у різьбовому отворі 29 якої встановлений гвинт 30, який через конічний кінець 31 взаємодіє з центровим отвором 32 нерухомого вала 8. Для випробувань шпонкового з'єднання 3 у паз нерухомого вала 8 встановлюють шпонку 14, яка може бути, наприклад, призматичною жорсткою, або напівжорсткою, або пружною, або запобіжною. На нерухомий вал 8 з шпонкою 14 встановлюють навантажувальну втулку 9 з важелем 4, у якій виконаний такий же паз, як і на нерухомому валу 8. У навантажувальній втулці 9 встановлені підшипники 10 і 11 з пресовою посадкою, а з нерухомим валом 8 утворюють посадку ковзання. Це дозволяє легко встановлювати або знімати навантажувальну втулку 9 з нерухомого вала 8. В осьовому напрямку навантажувальну втулку 9 закріпляють гайкою 13 через шайбу 12. Після цього на раму 1 встановлюють знімну опору 28 і закріпляють 11 болтами 33. У знімну опору 28 вгвинчують гвинт 30 так, щоб його конічний кінець 31 увійшов в контакт з центровим отвором 32 нерухомого вала 8 і стопорять контргайкою 34. На копровому пристрої 5 встановлюють падаючий вантаж 19 на рухому каретку 20 копрового пристрою 5, зафіксовану на висоті Н зачепами 22. Вертикально рухому площадку 6 встановлюють у нижнє положення, стискаючи пружини 24, і фіксують важелем-защіпкою 25, з'єднаним шарніром 26 з рамою 1. Стенд для випробувань шпонкового з'єднання готовий до роботи. Дослідження шпонкового з'єднання на розсіювання енергії коливань на стенді виконують наступним чином. Рухому каретку 20 звільняють від зачепів 22 і падаючий вантаж 19 падає на важіль 4, взаємодіючи з ним, створює динамічне навантаження. Одночасно при ударі по важелю 4 падаючий вантаж 19 взаємодіє з важелем-защіпкою 25, звільняючи стиснуті пружини 24, які розправляючись, піднімають вертикально рухому площадку 6 і рухому каретку 20 з падаючий вантаж 19 з важеля 4, надаючи йому вільні коливання. За рахунок постановки знімної опори 28 виключається деформація згину нерухомого вала 8. Вимірювання розсіювання енергії коливань динамічного навантаження, створеного падаючим вантажем 19, здійснюється через давач 27, встановлений на нерухомому валу 8, відомими методами і пристроями. Запропонований стенд для дослідження шпонкових з'єднань дозволяє підвищити точність дослідження коливних процесів у шпонкових з'єднаннях за рахунок виключення згинального моменту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Стенд для дослідження шпонкових з'єднань, який складається з рами зі змонтованою на ній шпонковою головкою через нерухомий вал консольно на опорі, навантажувальна втулка якої зовнішньою поверхнею жорстко з'єднана з одним кінцем важеля, а на другому кінці над ним встановлений копровий пристрій у вигляді вертикальної стержневої рами з зачепами і каретки з падаючим вантажем, який відрізняється тим, що на рамі, зі сторони консолі нерухомого вала шпонкової головки встановлена знімна опора з різьбовим отвором, центр якого співпадає з геометричною віссю центрувального отвору вала, а у різьбовому отворі встановлений гвинт, конусний кінець якого взаємодіє з центровим отвором вала. 2 UA 68123 U 3 UA 68123 U 4 UA 68123 U 5 UA 68123 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 6