СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ ОКОН И ДВЕРЕЙ

Полезная модель относится к оборудованию для испытаний на надежность окон и дверей, в том числе для определения ресурса работоспособности, и может быть использована в различных отраслях промышленности, преимущественно в транспортном машиностроении, а также в строительной индустрии при механических испытаниях деревянных и пластиковых окон, балконных дверей для жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданий и помещений.
Известна испытательная машина, содержащая основание, опоры для закрепления испытуемого изделия, привод, стойки, рычаги-толкатели, счетчик циклов открывание и закрывание, и пульт управления (ГОСТ 24033-80 от 01.01.81 Окна и балконные двери деревянные. Методы механических испытаний. Приложение 2, чертеж 1).
Недостатком известного устройства являются невозможность проводить испытания на надежность при воздействии переменного давления, которое действует на окна и двери в процессе эксплуатации на движущихся объектах, например на железнодорожных транспортных средствах.
Известна машина для механических испытаний, содержащая основание, опоры, датчики перемещения, прижимы испытуемого изделия (ГОСТ 24033-80 от 01.01.81 Окна и балконные двери деревянные. Методы механических испытаний. Приложение 2, чертеж 2).
Недостатком известной конструкции является невозможность проводить испытания на надежность конструкции при воздействии переменного давления.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является стенд для испытаний на надежность окон и дверей (RU №2486487, G01M, 12.07.2011), содержащий основание, опоры для крепления испытуемого изделия, стойку, привод, рычаг-толкатель, счетчик циклов и пульт управления, привод выполнен в виде мотор-редуктора с вертикально направленным выходным валом редуктора, на котором жестко и консольно закреплено горизонтально расположенное водило, при этом мотор-редуктор смонтирован на стойке с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях, а на горизонтальной полке водила выполнены продольные пазы, в которых закреплена с возможностью перемещения вдоль нее вертикальная ось, причем рычаг-толкатель соединен одним концом с этой осью, а другим концом - со створкой испытуемого изделия, при этом в узлах соединения рычага-толкателя установлены сферические подшипники; в цепь питания электродвигателя мотор-редуктора встроен регулятор частоты напряжения, а счетчик циклов снабжен электрически связанным с ним датчиком импульсов, включающим собственно датчик, установленный, например, на опоре, и стальную пластинку, установленную, например, на створке и взаимодействующую с ним при открытии-закрытии створки.
Недостатком известной конструкции так же является невозможность проводить испытания на надежность конструкции при воздействии переменного давления. Данная конструкция испытательного стенда позволяет проводить испытания на надежность только механизмов открытия и закрытия подвижной створки изделия, не позволяя при этом проводить испытания на надежность всей конструкции в целом.
Задачей полезной модели является создание стенда для испытаний на надежность окон и дверей при воздействии переменного динамического давления, характерного при использовании окон и дверей на движущихся объектах, например, на высокоскоростном наземном транспорте.
Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет проведения испытаний на надежность конструкции при воздействии переменного давления.
Для решения поставленной задачи предлагается стенд для испытаний на надежность окон и дверей, содержащий основание, на котором установлен пульт управления, выходы которого соединены со входами счетчика циклов, датчика импульсов, с мотором-редуктором через регулятор частоты напряжения, вертикальную опору, стойку с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях, на которой установлена горизонтальная плита с мотор-редуктором, который через водило и рычаг-толкатель соединен с испытуемым изделием, дополнительно содержит герметичную камеру, установленную на вертикальной опоре, с закрепленным в ней каркасом для крепления испытуемого изделия, также в герметичной камере установлена рама с возможностью возвратно-поступательного движения относительно каркаса, на основании установлен электродвигатель, электрически соединенный с пультом управления через регулятор частоты напряжения и с гидроприводом, соединенным с рамой, на которой установлен второй датчик импульсов, электрически соединенный со счетчиком циклов и пультом управления.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом:
На фигуре изображен общий вид стенда для испытаний на надежность окон и дверей.
Стенд для испытаний на надежность окон и дверей, содержащий основание 1, на котором установлен пульт управления 2, выходы которого соединены со входами счетчика циклов 3, датчика импульсов 4, с мотором-редуктором 5 через регулятор частоты напряжения 6, вертикальную опору 7, стойку 8 с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях, на которой установлена горизонтальная плита 9 с мотор-редуктором 5, который через водило 10 и рычаг-толкатель 11 соединен с испытуемым изделием 12, герметичную камеру 13, установленную на вертикальной опоре 7, с закрепленным в ней каркасом 14 для крепления испытуемого изделия 12, также в герметичной камере 13 установлена рама 15 с возможностью возвратно-поступательного движения относительно каркаса 14, на основании 1 установлен электродвигатель 16, электрически соединенный с пультом управления 2 через регулятор частоты напряжения 17 и с гидроприводом 18, соединенным с рамой 15, на которой установлен второй датчик импульсов 19, электрически соединенный со счетчиком циклов 3 и пультом управления 2.
В качестве основания 1 может быть использован пол производственного помещения, либо оно может быть выполнено в виде отдельной конструкции, например плиты или рамы, как показано на фиг. 1.
В процессе испытаний имеется возможность изменения угловой скорости водила 10, для этого в цепь питания электродвигателя мотор-редуктора 5 встроен регулятор частоты напряжения 6. Регулятор частоты напряжения 6 служит также для обеспечения плавного пуска электродвигателя мотор-редуктора 5 при включении его в работу с целью обеспечения безударного «закрытия-открытия» створки испытуемого изделия 12 в первоначальный момент запуска стенда.
Стенд для проведения испытаний на надежность окон и дверей позволяет определить как ресурс работы механизмов открытия/закрытия, так и полностью испытуемого изделия. Испытательный стенд используется в зависимости от проводимого вида испытания на стенде.
Для проведения испытаний на надежность механизмов открытия и закрытия подвижной створки необходимо перед началом испытаний вставить испытуемое изделие 12 с помощью каркаса 14 в герметичную камеру 13 так, чтобы имитировалось крепление изделия в штатной конструкции. После этого к створке испытуемого изделия 12 крепится датчик импульсов 4, который электрически связан со счетчиком циклов 3. К открывающейся створке испытуемого изделия 12 прикрепляется рычаг-толкатель 11. Рычаг-толкатель 11 через водило 10 соединен с мотор-редуктором 5, установленным на горизонтальной плите 9, расположенной на стойке 8. Стойка 8 имеет возможность перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях для регулировки в зависимости от габаритных размеров испытуемого изделия 12. Мотор-редуктор 5 электрически соединен пультом управления 2.
Работа стенда для проведения испытаний на надежность окон и дверей при проведении испытаний на надежность механизмов открытия и закрытия подвижной створки испытуемого изделия:
С помощью пульта управления 2, через регулятор частоты напряжения 6 происходит включение мотор-редуктора 5. Мотор-редуктор 5 через водило 10 и рычаг-толкатель 11, закрепленный на подвижной створке испытуемого изделия 12, приводит в действие механизмы открытия и закрытия испытуемого изделия 12. Таким образом, происходит открытие и закрытие подвижной створки испытуемого изделия 12. Циклы открытия и закрытия фиксируются с помощью датчика импульсов 4 и счетчика циклов 3.
Для проведения испытаний на надежность всей конструкции при воздействии переменного давления необходимо герметично вставить испытуемое изделие 12 в каркас 14, имитирующий установку при эксплуатации. Каркас 14 с испытуемым изделием 12 устанавливается в герметичной камере 13, на которой установлен счетчик циклов 3. Герметичная камера 13 имеет подвижную раму 15 с датчиком импульсов 19, электрически соединенным со счетчиком циклов 3. Подвижная рама 15 приводится в возвратно-поступательное движение с помощью гидропривода 18. Подвижная рама 15 герметичной камеры 13 приводится в движение с помощью штока гидроцилиндра. Гидроцилиндр через шланги соединен с гидрораспределителем и гидронасосом гидропривода 18. Гидронасос соединен с электродвигателем 16, баком, предохранительным и обратным клапанами. Электродвигатель 16 электрически соединен с пультом управления 2.
Работа стенда для проведения испытаний на надежность окон и дверей при проведении испытаний на надежность всей конструкции при воздействии переменного давления:
При помощи пульта управления 2 включается в электродвигатель 16. Электродвигатель 16 приводит в движение гидронасос системы гидропривода 18, который при помощи жидкости из бака через шланги и распределитель приводит в возвратно-поступательное движение шток поршня гидроцилиндра. Для безопасной работы в гидроприводе 18 имеются предохранительный и обратный клапаны. Шток гидроцилиндра соединен с подвижной рамой 15 герметичной камеры 13. При возвратно-поступательном движении штока гидроцилиндра приводится в движение подвижная рама 15 герметичной камеры 13, при этом создается переменное давление внутри герметичной камеры 13, что имитирует разряжение либо избыточное давление, создаваемое при прохождении поездами тоннелей или расхождение поездов встречных направлений. Величина, создаваемого давления и разряжения внутри камеры, зависит от смещения рамы 15 герметичной камеры 13, таким образом можно имитировать различные скоростные режимы поездов, так как величина переменного динамического давления зависит от скорости движения поездов. Также допускается изменение скорости возвратно-поступательного движения рамы 15 с помощью регулятора напряжения 17, электродвигателя 16 и гидропривода 18. Количество циклов перемещений рамы 15 фиксируется датчиком импульсов 19 и отображается на счетчике циклов 3. Таким образом, можно отслеживать изменения испытуемых изделий в зависимости от количества циклов нагрузки, при этом оценивая надежность и ресурс изделия при работе в условиях переменного давления.
Таким образом, по сравнению с прототипом с помощью данного стенда для испытаний на надежность окон и дверей можно оценивать не только надежность механизмов открытия и закрытия подвижной створки, но и испытывать надежность изделия в целом при работе в условиях переменного давления, что является необходимой проверкой перед установкой окон и дверей на движущихся объектах, например на высокоскоростном подвижном составе.