УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА КРУЧЕНИЕ

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности, к оборудованию для испытаний на кручение, преимущественно валов и муфт.
Известно устройство для испытания на кручение (Истомин П.А. Крутильные колебания в судовых ДВС. - Л.: Судостроение, 1968, с.43, рис.14а), содержащее силовозбуждающее средство (подвеска с гирями), опору для неподвижной фиксации испытываемого объекта и механизм преобразования силы в крутящий момент, представляющий собой замкнутую систему, состоящую из равноплечего рычага, закрепленного на испытываемом объекте, и коромысла с неподвижной опорой в центре. Подвеска с гирями через грузовой рычаг соединена с одним концом коромысла, в результате чего нагрузка прикладывается к испытываемому объекту несимметрично, и в испытываемом объекте помимо деформации кручения возникает также деформация изгиба. Недостатком указанного устройства является неконтролируемый изгиб, возникающий во время испытания на кручение.
Также известно устройство для испытания на кручение, содержащее силовозбуждающее средство, опору для неподвижной фиксации испытываемого объекта и звено для приложения крутящего момента к испытываемому объекту. (Патент РФ №2206880, МПК 4 G 01 M 7/06, G 01 M 13/00, G 01 M 17/00 дата публикации 20.06.2003 г.).
В указанном устройстве опора для неподвижной фиксации испытываемого объекта снабжена подшипниковым узлом, а механизм преобразования силы в крутящий момент выполнен в виде дополнительной опоры с центрирующим узлом и вильчатого механизма, состоящего из двух щек (пластин), установленных в кронштейн, который связан с силовозбуждающим средством.
В этом устройстве звено для приложения крутящего момента к испытываемому объекту представляет из себя щеку (пластину) вильчатого механизма, являющуюся, по сути, рычагом с плечами разной длины. Поскольку нагрузка прикладывается несимметрично, а только к большему плечу этого рычага, в испытываемом объекте помимо деформации кручения возникает также деформация изгиба. Таким образом, недостатком указанного устройства является неконтролируемый изгиб, возникающий во время испытания на кручение, который впоследствии необходимо учитывать в виде погрешностей.
Технической задачей полезной модели является уменьшение влияния на испытываемый на кручение объект деформации изгиба, вызываемой несимметричным приложением нагрузки, за счет применения равноплечего рычага, к плечам которого прикладываются одинаковые усилия с противоположной направленностью.
Поставленная задача решается следующим образом.
Устройство для испытания на кручение содержит силовозбуждающее средство, опору для неподвижной фиксации испытываемого объекта и механизм преобразования силы в крутящий момент, включающий звено для приложения крутящего момента к испытываемому объекту.
Новым в предполагаемой полезной модели является то, что звено для приложения крутящего момента выполнено в виде равноплечего рычага, имеющего возможность неподвижного крепления к испытываемому объекту. Механизм преобразования силы содержит траверсу, установленную параллельно рычагу, центр траверсы связан с силовозбуждающим средством, и траверса имеет возможность перемещения по оси, проходящей через центр траверсы перпендикулярно рычагу. Концы рычага и траверсы, расположенные по одну из сторон опоры, связаны между собой. Механизм также снабжен роликом, через который связаны концы рычага и траверсы, расположенные по другую сторону опоры, причем ролик установлен с возможностью изменения направления передаваемого усилия на
противоположное. Длина плеча траверсы больше длины плеча рычага на половину диаметра ролика. Центры рычага, траверсы и ролика расположены в одной плоскости, а центр траверсы смещен относительно центра рычага в сторону ролика на расстояние, равное половине диаметра ролика.
На чертеже изображено устройство для испытания на кручение.
Устройство содержит станину 1, установленные на ней раму 2, опорную плиту 3, ролик 4, силовозбудитель 5 (гидроцилиндр), закрепленный на раме 2, траверсу 6, центром связанную с силовозбудителем 5. Один конец траверсы 6 связан тросом 7 с концом равноплечего рычага 8. Траверса 6 имеет возможность перемещения в вертикальном направлении. Рычаг 8 расположен параллельно траверсе 6. Другие концы траверсы 6 и рычага 8 связаны тросом 9 через ролик 4. Длина плеча траверсы 6 больше длины плеча рычага 8 на половину диаметра ролика 4. Центр траверсы 6 смещен относительно центра рычага 8 в сторону ролика 4 на расстояние, равное половине диаметра ролика.
Работает устройство следующим образом.
На опорной плите 3 неподвижно закрепляется выходной вал испытываемой муфты 10. На входном валу муфты 10 неподвижно закрепляется равноплечий рычаг 8, с длиной плеча равной L. При этом испытываемая муфта выполняет роль замыкающего звена в силовой цепи.
При создании гидроцилиндром 5 нагрузки Р, измеряемой динамометром 11, траверса 6 перемещается вертикально вверх относительно муфты 10, а через тросы 7 и 9 на концы рычага 8 передаются нагрузки равные 0,5Р и противоположно направленные. При этом концы рычага 8 перемещаются в противоположных направлениях, а на испытываемой муфте возникает крутящий момент:
Mкp.=P·L,
где Р - нагрузка, создаваемая гидроцилиндром;
L - длина плеча рычага.
В предложенном устройстве реализована возможность уменьшения влияния на испытываемые объекты деформации изгиба.
В случае повышенных требований к точности, для исключения возникновения в испытываемой муфте деформации изгиба, вызванной собственным весом рычага 8, на опоре устанавливается устройство 12, компенсирующее это воздействие, также в силопереающие ветви могут быть установлены дополнительные динамометры 13, 14.