стенд для испытаний зубчатых ремней на циклическую прочность

Формула изобретения

Стенд для испытаний зубчатых ремней на циклическую прочность, включающий возбудитель циклической нагрузки, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик перемещений, отличающийся тем, что он снабжен штоком, совершающим возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунным механизмом, приводным шкивом с зажимом для зубчатого ремня, при этом приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки, нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для испытаний на циклическую прочность приводных зубчатых ремней.

Известен стенд для испытания передач с гибкой связью, содержащий станину, размещенные на ней привод, две параллельные одна другой направляющие для установки ведомого и натяжного шкивов, плиту и расположенное на ней нагружающее устройство, связываемое с ведомым шкивом, дополнительную направляющую натяжного шкива, установленную перпендикулярно основной его направляющей и в одной плоскости с ней, а основная направляющая натяжного шкива и плита установлены с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к плоскости расположения направляющей ведомого шкива, относительно оси, лежащей в плоскости последней и перпендикулярной к ней. Стенд снабжен дополнительным нагружающим устройством, кинематически связанным с натяжным шкивом, нагружающее устройство снабжено задатчиком режимов нагружения (см. а.с. СССР №691716, опубл. 15.10.79).

Недостатком известного стенда является сложность конструкции за счет дополнительного натяжного шкива для создания начального нагружения, дополнительного нагружающего устройства. Стенд не имитирует реальные условия эксплуатации из-за наличия дополнительного нагружающего устройства, тем самым снижается достоверность испытаний. Кроме того, испытаниям подвергается весь ремень в целом, что повышает длительность процесса испытаний и затраты на проведение испытаний.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является стенд для измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев, содержащий станину, возбудитель циклической нагрузки, состоящий из рычага с роликом, который взаимодействует с эксцентриком, нагружающего и силоизмерительного устройств. На станине размещена поворотная плита со средствами крепления на ней одного из натяжных зубчатых шкивов и нагружающего устройства, другой натяжной шкив соединен с возбудителем циклической нагрузки и датчиком перемещений. Поворотная плита установлена с возможностью поворота и угловой фиксации относительно ее вертикальной оси. В станине выполнены направляющие, в которых установлен кронштейн с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси поворотной плиты (см. а.с. СССР №1692698, опубл. 15.11.91). Данный стенд принят в качестве прототипа.

Недостатком известного стенда, принятого за прототип, является раздельное проведение испытаний на циклическую прочность для определения жесткости отдельного элемента (зуба) зубчато-ременного зацепления и каркаса зубчатого ремня в целом. Таким образом, известный стенд не имитирует реальные условия эксплуатации в целом, не позволяет оценить влияние совместного действия силовых факторов, действующих на зуб и на каркас ремня, тем самым снижается достоверность испытаний, повышается длительность процесса испытаний и соответственно затраты на проведение испытаний.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением - возбудитель циклической нагрузки, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик перемещений.

Задача изобретения - повышение достоверности результатов испытаний за счет приближения их к реальным условиям эксплуатации и ускорение процесса испытаний.

Поставленная задача решается за счет того, что известный стенд, включающий возбудитель циклической нагрузки, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик перемещений, снабжен штоком, совершающим возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунным механизмом, приводным шкивом с зажимом для зубчатого ремня, при этом приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки, нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений.

Отличительными признаками предлагаемого стенда от прототипа являются шток, совершающий возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунный механизм, приводной шкив с зажимом для зубчатого ремня. При этом приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки, нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений. Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют повысить достоверность результатов испытаний за счет приближения их к реальным условиям эксплуатации и ускорить процесс испытаний.

На фиг.1 схематично изображен стенд для испытаний зубчатых ремней на циклическую прочность.

На фиг.2 - разрез А-А.

Стенд состоит из возбудителя 1 циклической нагрузки, штока 2, совершающего возвратно-поступательные движения в направляющих 3, кривошипно-шатунного механизма 4, приводного шкива 5, натяжного шкива 6, зажимов 7 для зубчатого ремня, рычага 8, нагружающего устройства 9, датчика 10 перемещений. Приводной шкив 5 неподвижно закреплен на валу 11, на противоположном конце которого закреплен кривошип механизма 4. Натяжной шкив 6 с рычагом 8 свободно сидит на оси 12, жестко закрепленной в корпусе 13.

Устройство работает следующим образом.

Участок зубчатого ремня закрепляется на приводном шкиве 5 и натяжном шкиве 6 с помощью зажимов 7. Затем с помощью нагружающего устройства 9 через рычаг 8 и ось 12, закрепленную в корпусе 13 на натяжном шкиве 6, задается величина начальной нагрузки на зубчатый ремень.

Величина этой нагрузки контролируется датчиком 10 перемещений. Приводному шкиву 5 через кривошипно-шатунный механизм 4 и шток 2, совершающий возвратно-поступательное движение в направляющих 3, сообщается движение от возбудителя 1 циклической нагрузки, имитирующее реальное зацепление зубчато-ременной передачи. Происходит процесс испытания зубчатых ремней. Момент разрушения фиксируется датчиком 10 перемещений.

Предлагаемый стенд позволяет сымитировать реальные условия эксплуатации, а именно заход зуба ремня в зацепление, и значительно снизить базу испытаний за счет использования только части реального зубчатого ремня, не подвергая испытаниям ремень в целом, что значительно повышает достоверность результатов испытаний и ускоряет процесс испытаний, а также уменьшает затраты на проведение испытаний. Предлагаемый стенд прост в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, применение стенда позволяет отказаться от постоянного присутствия персонала, повышает надежность регистрации момента разрушения.