СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ КАРДАННЫХ ШАРНИРОВ НА ИГОЛЬЧАТЫХ ПОДШИПНИКАХ

Стенд для испытаний карданных шарниров на игольчатых подшипниках относится к области машиностроения и предназначен для проведения испытаний карданных шарниров на игольчатых подшипниках.
В обычных стендах, применяемых для испытаний карданных передач машин, вращение карданного вала осуществляется аналогично принятой схеме транспортных и технологических машин, а регулирование осуществляется с помощью редукторов. Однако в большинстве случаев снятие показаний происходит с вращающего вала, что значительно усложняет снятие и контроль результатов испытаний.
Известен стенд (авторское свидетельство СССР №396578, 1973), состоящий из реверсивного двигателя, ременной передачи и барабана, на который крепится карданный вал в сборе. Второй конец вала крепится к стойкам с нагружающим устройством.
Недостаток данного стенда - сложность изготовления комплектующих элементов, наличие дисбалансного устройства, усложняющего условия эксплуатации стенда.
Известен стенд для испытаний карданных подшипников [Малаховский Я.Э., Ивавнов Ю.Б. Автомобильные сцепления. Методы испытания автомобилей и его механизмов (НАМИ). Вып.1. М., Машгиз, 1951, с.108, прототип]. Привод стенда осуществляется от электродвигателя через ременную передачу к замкнутому контуру, состоящему из двух зубчатых редукторов, торсионных и карданных валов, двух муфт. Нагрузка в замкнутом контуре создается закручиванием торсионных валов муфтой нагружения. Для испытаний карданных валов разной длины и создания
перекосов в шарнирах редуктор может быть перемещен по пазам на плите в продольном и поперечном направлениях.
Недостаток данного стенда - это применение в качестве нагружающего устройства торсионных валов, что снижает точность создания нагрузок в шарнирах карданной передачи.
Технической задачей является усовершенствование испытаний карданных шарниров в широком диапазоне нагрузок, сравнительные испытания шарниров различных типоразмеров, простота конструкции.
Технический результат достигается тем, что стенд, содержит электродвигатель, нагрузочное устройство, ременную передачу, притом он содержит передаточный вал, установленный на опорах качения и через кривошип соединенный с валом в опорах, а нагрузочное устройство выполнено в виде вала, на котором по краям расположены опоры, а между ними нагрузочный блок, на котором укреплен трос с грузами.
На фиг.1 показан стенд для испытаний карданных шарниров на игольчатых подшипниках, общий вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку.
Стенд для испытаний представляет собой смонтированное на раме оборудование для испытаний карданных шарниров с учетом влияния угла излома карданного вала и угла перекоса тел качения в зоне силового контакта на работоспособность игольчатых подшипников.
В своей основе стенд (фиг.1, 2) имеет электродвигатель 1, соединенный с передаточным валом 3, установленном на опорах качения, с помощью ременной передачи 2. На передаточном вале 3 смонтирован блок шкивов, позволяющий изменять частоту вращения вала. Далее вращающий момент с помощью кривошипа 4 передается на вал с опорами 5 и на испытуемый шарнир 6. Испытуемый шарнир 6 соединен с нагрузочным устройством, позволяющим моделировать различные по величине нагрузки, как статические так и динамические. Нагрузочное устройство имеет вал 7 с фланцем для крепления испытуемого шарнира 6, притом вал 7
устанавливается в опоры 8. Между опорами 8 установлен нагрузочный блок 9 на который крепится трос 10 нагрузочного устройства с грузами 11. Нагрузочный блок 9 выполнен таким образом, что позволяет моделировать вращающий момент на испытуемом шарнире, что приближает к реальным условиям нагружения карданных шарниров в условиях эксплуатации. Кривошип 4 выполнен со шлицевым соединением для компенсации смещения оси вращения передаточного вала относительно кривошипа, для создания заданной величины угла качания игольчатого подшипника карданного шарнира.
Итак, нагрузочное устройство выполнено в виде вала 7, на котором по краям расположены опоры 8, а между ними установлен нагрузочный блок 9, на котором укреплен трос 10 с грузами 11.
Стенд работает следующим образом.
Вращающий момент от электродвигателя 1 через ременную передачу 2 передается на передаточный вал 3, который соединен с помощью двух кривошипов 4 с валом в опорах 5. Вал в опорах 5 совершает качательное движение и передает это движение на испытуемый шарнир 6 через игольчатый подшипник, закрепленный в валу с опорами 5. Для компенсации смещения оси вращения кривошипа 4 относительно вращения передаточного вала 3 установлено шлицевое соединение. Испытуемый карданный шарнир 6 через вилку шарнира соединен с нагрузочным устройством. Вал 7 нагрузочного устройства установлен в опорах 8 и может поворачиваться под действием нагрузочного блока 9, на который закреплен трос 10. Грузы 11 соединены с тросом 10 и под действием силы тяжести блок 9 поворачивается и заставляет поворачиваться вал 7 в опорах 8, который через соединение поворачивает испытуемый шарнир 6 на игольчатых подшипниках. При таких условиях нагружения моделируется передаваемый вращающий момент шарниром в условиях эксплуатации.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет исследовать шарниры на игольчатых подшипниках в условиях приближенных к условиям эксплуатации, при различных углах качания под нагрузкой с возможностью исследования, как силовых факторов так и кинематических параметров работы подшипника.
Отличается данный стенд от всех существующих простотой конструкции и большим диапазоном параметров нагружения. Стенд имеет ряд преимуществ. Первое - малые габариты; второе - простота обслуживания и установки измерительных систем; третье - большой диапазон нагрузок; четвертое - возможность проведения как статических так и динамических испытаний.
Стенд легко может быть реализован и использован для научно-технических исследований, а также в процессе обучения в ВУЗАХ при подготовке соответствующих специалистов для сельскохозяйственного производства.