СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ЗВЕНЬЕВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ

Стенд относится к измерительной технике и может быть использован в учебных лабораториях по теоретической механике, теории механизмов и машин, сопротивлению материалов, а также в исследовательских лабораториях заводов, НИИ и т.д.
Известен стенд для измерения деформации кручения звеньев пространственных механизмов [1], состоящий из станины с тремя неподвижными стойками, исследуемого звена, цилиндрического удлинителя, один конец которого расположен в подшипнике средней стойки, а призма другого конца удлинителя, снабженного нагружающим устройством, расположена в призматическом пазу задней стойки, передняя стойка снабжена отверстием с направляющими пазами для ползуна, с которым шарнирно связан винт с воротом на конце, расположенный в резьбовом отверстии траверсы стойки, с возможностью жесткого закрепления головки исследуемого звена между стойкой и ползуном, а цилиндрический удлинитель снабжен планшайбой с плоскими захватами с возможностью жесткой фиксации другой головки исследуемого звена с одной стороны и клеммой - с другой с возможностью жесткого соединения и разъединения с удлинителем.
Основной недостаток известного стенда заключается в том, что он имеет узкий диапазон использования, т.е. предназначен для измерения только деформации кручения звеньев.
Задача, на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования, заключается в расширении диапазона использования стенда, т.е. в измерении не только деформации кручения, но и - деформации изгиба звеньев пространственных механизмов.
Технический результат достигается тем, что средняя и задняя стойки жестко закреплены на платформе, расположенной в направляющих станины, с возможностью перемещения вдоль нее и жесткого закрепления в нужном положении с помощью резьбовых крепежных элементов, задняя же головка исследуемого звена снабжена стержневым или тросовым подвесами с грузом на конце, верхний ограничитель которых опирается на плоскую внешнюю поверхность сферической шайбы, сопряженной с полусферической подкладкой, установленной рифленой поверхностью на верхнюю наклоненную поверхность задней головки исследуемого звена.
Такое исполнение стенда позволяет после измерения деформации кручения освободить заднюю головку звена от плоских захватов планшайбы, освободить также платформу от жесткого крепления со станиной и сдвинуть ее на некоторое расстояние от задней головки исследуемого звена. На освободившуюся заднюю головку звена установить полусферическую подкладку, на нее - шайбу с подвесом и грузом, а затем измерить деформацию изгиба цилиндрической части звена пространственного механизма.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого стенда.
Стенд устроен следующим образом.
Стенд состоит из станины 1 с тремя стойками 2, 3 и 4. Передняя стойка 2 снабжена отверстием с направляющими пазами, в которых установлен ползун 5. С ползуном шарнирно связан винт 6 с воротом 7, расположенный в резьбовом отверстии траверсы стойки 2. Передняя головка исследуемого звена 8 распложена между ползуном 5 и нижней поверхностью отверстия в стойке 2. Другая головка звена 8 освобождена от плоских захватов 9 планшайбы 10 с помощью резьбовых крепежных элементов. Планшайба имеет клемму 11 с другой стороны, которая жестко соединяет ее с передним концом цилиндрического удлинителя 12. Этот конец удлинителя расположен в подшипнике средней стойки 2, а призма 13 другого конца удлинителя 12, снабженного нагружающим устройством 14, расположена в призматическом пазу задней стойки 4. На цилиндрическую часть исследуемого звена 8 наклеены
тензодатчики 15. Стойки 3 и 4 жестко закреплены на платформе 16, расположенной в направляющих станины 1 с возможностью перемещения вдоль станины и закрепления ее в нужном положении с помощью резьбовых крепежных элементов. На задней головке исследуемого звена 8 расположен стержневой или тросовый подвесы 17 с грузом 18 на конце, верхний ограничитель которых опирается на плоскую внешнюю поверхность сферической шайбы 19, сопряженную с полу сферической подкладкой 20, установленной рифленой поверхностью на головке.
Стенд работает следующим образом.
Измерив деформацию кручения звена 8, его заднюю головку освобождают от захватов 9. Одновременно ослабляют жесткое крепление платформы 16 и отодвигают ее от исследуемого звена. К освободившейся головке звена 8 подвешивают подвес 17 с грузом 18 на конце. При этом верхний ограничитель подвеса опирается на плоскую внешнюю поверхность сферической шайбы 19, сопряженную с полу сферической подкладкой 20, установленной рифленой поверхностью на головке. Создав таким образом момент относительно жестко закрепленной в передней стойке головки звена 8, измеряют деформацию изгиба цилиндрической части исследуемого звена с помощью тензодатчиков 15 и регистрирующей аппаратуры, не показанной на схеме. Таким образом, предлагаемый стенд обеспечивает измерение двух видов деформаций: кручения и изгиба. Это имеет большое практическое значение, так как звенья пространственных механизмов при их работе испытывают сложное напряженное состояние, и знание деформаций необходимо для теоретических расчетов напряжений, возникающих в звеньях при их работе.
ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №41360. Стенд для измерения деформации кручения звеньев пространственных механизмов /Маркин Ю.С., Наумов Л.Г., Яхин С.М. и др. МКИ G 01 Н 1/06. Опубл. 20.10.2004. Бюл. №29.