УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОЙ ЖЕСТКОСТИ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ШАРНИРОВ

Устройство относится к области механических испытаний изделий, в частности испытаний резино-металлических шарниров (РМШ).
Известно устройство для испытания резино-металлических шарниров (авторское свидетельство на изобретение SU 155024 A1), включающее механизмы: закручивания, радиального нагружения и регистрации искомых характеристик. Первый механизм выполнен в виде сменного кулачка, соединенного с испытуемым шарниром посредством кривошипно-шатунного звена; механизм радиального нагружения в виде рамы с пружинным динамометром, причем рама связана с испытуемым шарниром через подшипники, установленные непосредственно на металлической основе шарнира, механизм регистрации в виде тензодатчиков, размещенных на балочке, жестко связанной с резиновой основой шарнира. В процессе испытания шарнира, применяя кулачки с различным профилем можно реализовать заданный закон изменения скорости угловой деформации и разгрузки шарнира от радиальных усилий при помощи нагрузочного винта. Искомые характеристики, такие, например, как зависимость динамического гистерезиса от угла закручивания и скорости деформации, осциллограф с помощью тензодатчиков и реохордного датчика регистрирует с высокой точностью.
При всех положительных особенностях конструкции устройства оно не может быть использовано для оценки параметров резино-металлических шарниров по ОСТ 37.001.615. Механизм закручивания с кулачком не может обеспечить проворачивание частей шарнира относительно друг друга на угол больше 180°. Кроме того угол поворота не определяется по результатам испытаний, а задается изначально профилем кулачка. Требованиями нормативных документов в автомобильной отрасли не предусматривается испытания шарниров при совместном действии скручивающих и радиальных нагрузок.
Для устранения указанных недостатков и было разработано предлагаемое устройство.
Решаемая задача - проведение испытаний по требованиям ОСТ 37.001.615
Технический результат - увеличение угла закручивания, возможность при проведении испытаний регистрировать данные по предельному углу закручивания до разрушения и максимальному крутящему моменту воспринимаемому шарниром при различных скоростях нагружения.
Этот технический результат достигается тем, что устройство определения угловой жесткости резино-металлических шарниров содержит механизм закручивания, механизм радиального нагружения, при этом механизм закручивания состоит из переходной втулки, которая напрессовывается на наружную обойму шарнира, соединенную с роликом имеющем три канавки под троса и двух нагружающих устройств, таким образом угол поворота ограничивается только длиной тросов, намотанных на ролик, а механизм радиального нагружения состоит из двух болтов с наклеенными тензодатчиками упирающихся в подшипники, установленные на ролике, также дополнительно введена регистрирующая аппаратура, состоящая из двух силоизмерительных датчиков, струнного датчика перемещения; все датчики соединены с аналого-цифровым преобразователем, который соединен с компьютером, при этом показания всех датчиков записываются в синхронизированном во времени виде, что позволит получать зависимости во времени исследуемых параметров.
В конструкции устройства применяются широко распространенные измерительные датчики и устройства.
Устройство состоит из станины со швеллером 1 имеющем профилированные пазы под гайки 2, оси 3, на которой находится испытываемый резинометаллический шарнир (сайлент-блок) 4 (фиг. 2), установка РМШ 4 на оси 3 осуществляется с помощью гаек 2. Ось 3 фиксируется в станине 1 швеллером 5. Механизм закручивания и регистрации искомых характеристик состоит из вставки 6, которая напрессована на наружное кольцо резинометаллического шарнира и соединена с роликом с профилированными канавками 7 для тросов, нагружающих устройств 8, установленных на станине 1, соединенных тросами 9 с датчиками силы 10 и далее с роликом 7, а также тросового датчика перемещения 11 трос которого, также закреплен на ролике 7. Механизм радиального нагружения состоит из двух болтов с наклеенными тензодатчиками 12 которые ввернуты в швеллер станины 1 и упираются в подшипники 13 установленные на ролике 7. Датчики силы, перемещения и тензодатчики соединены с помощью аналогово-цифрового преобразователя 14 с компьютером 15.
Принцип работы: испытуемый РМШ 4 одевается на ось 3 и устанавливается с помощью гаек 2, которые затягиваются с регламентированным моментом. Далее РМШ запрессовывается во вставку 6 соединенную с роликом 7. После чего РМШ с осью, гайками вставкой и роликом вставляются в специальные пазы в станине 1. После чего устанавливается швеллер 5. Далее прокладываются тросы, они соединяются с датчиками силы и перемещения. При необходимости болтами 12, через подшипники 13 создается необходимое радиальное усилие на ролик 7 и соответственно на РМШ. Изменяя схему включения нагружающих устройств и скорость нагружения можно получать различные жесткостные характеристики РМШ. Угол поворота ограничивается только длиной тросов 9, намотанных на ролик 7. Данные с датчиков силы, датчика перемещения и с тензодатчиков, наклеенных на болты 12 передаются с помощью аналогово-цифрового преобразователя 14 на компьютер 15.