Стенд для исследования механизмов

,Петраш евк Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 817 Тираж 278 ВНИИПИ Государственного комите 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фиг. 4- схема модели зубчатой реечной передачи; на фиг. 5 - схема модели фрикционной передачи; на фиг. 6 - схема модели передач с гибкими связями; на фиг, 7 - схема модели планетарной передачи; на фиг, 8 - схема модели червячной передачи; на фиг, 9 - схема модели винтовой передачи; на фиг. 10- схема модели кардан ной передачи; на фиг. 11 - схема модели гидрообьемной передачи; на фиг, 12 - схема совместного действия модели планетарной передачи и передач с гибкими связями; на фиг, 13 - разрез А - Ана фиг, 1.Стенд для исследования механизмов содержит основание 1, размещенные на основании модели механизмов, редуктор 2, нагрузочное устройство, электропривод 3, 0-образную скобу 4, в которой закреплен электропривод 3, муфты 5 сцепления для соединения валов, стойки для установки механизмов и средство регистрации, Модели механизмов состоят из зубчатой прямозубой, зубчатой конической, зубчатой реечной, фрикционной, передач с гибкими связями, планетарной, червячной, винтовой, карданной и гидрообъемной передач.Нагрузочное устройство состоит из подвижно размещенной на основании 1 опорной втулки 6, установленной во втулке с возможностью перемещения стойки 7 с фиксатором 8 для ее удержания в заданном положении, смонтированного на стойке 7 тормозного механизма 9 и подвижно размещенного под основанием 1 постоянного магнита 10, взаимодействующего с втулкой 6.Средство регистрации состоит из связанных с валами моделей механизмов, редуктора 2 и нагрузочного устройства счетчиков 11 частоты вращения валов, секундомеров 12 и индикаторов часового типа.Муфты 5 сцепления установлены на валах редуктора 2, нагрузочного устройства,моделей механизмов и на выходном валу электропривода 3, причем между ведущим диском 13 муфты 5 привода 3 и О-образной скобой 4 размещена пружина 14 и установлена ручка 15 управления для включения и отключения электропри вода 3 Модель зубчатой прямозубой передачи (фиг.2) состоит иэ размещенного на основании 1 регулируемого по высоте кронштейна 16, зубчатой пары и установленной на кронштейне 16 с возможностью качания оси 17 вращения, нэ которой закреплено ведущее колесо 18 зубчатой пары. При этом ось 17 вращения связана посредством муфты 5 сцепления с валом редуктора 2, а ось 19 ведомого колеса 20-с валом 21 нагрузочного устройства,Модель зубчатой конической передачи (фиг.З) состоит из размещенной на основании 1 вертикальной стойки 22, установленного на стойке 22 с возможностью поворота корпуса 23 с фиксатором 24 для его удержания в заданном положении и размещенной в корпусе 23 пэры зубчатых конических колес, при этом ось 25 ведущего колеса 26 связана посредством муфты 5 сцепления с валом редуктора 2, а ось 27 ведомого колеса 28 - с нагрузочным устройством,Модель зубчатой реечной передачи (фиг.4) состоит из шарнирно закрепленной на основании 1 направляющей 29, зубчатой рейки 30, установленой на направляющей 29 с возможностью перемещения и входящей в зацепление с ведомым колесом 20 модели зубчатой прямозубой передачи, и линейной шкалы 31, закрепленной на направляющей 29,Модель фрикционной передачи (фиг.5) состоит из размещенного на основании 1 регулируемого по высоте кронштейна 32 и пары контактирующих цилиндрических валиков, при этом ось ведущего валика 33 связана посредством муфты 5 сцепления с валом редуктора 2, а ось ведомого валика 34 - с нагрузочным устройством,Модель передач с гибкими связями (фиг.б) состоит из закрепленной на основании 1 стойки 35, смонтированного на стойке поворотного кронштейна 36 с фиксатором 37 для его удержания в заданном положении, установленной на кронштейне 36 оси 38 вращения с закрепленными на ней ведущими звездочкой 39 цепной передачи и барабанами плоскоременной 40, клиноременной 41 и круглоременной 42 передач и кинематически связанных с ними ведомых барабанов 43 - 45 соответственно и звездочки 46, закрепленных на оси 47 вращения, связанной муфтой 5 сцепления с валом нагрузочного устройства. При этом ось 38 вращения ведущих барабанов 40 - 42 и звездочки 39 связана муфтой 5 сцепления с валом редуктора 2.Модель планетарной передачи (фиг.7) состоит иэ размещенной на основании 1 стойки 48 механизма 49 планетарной передачи, размещенного в установленном на стойке 48 с воэможностью поворота корпуса 50 с фикатором 51 для его удержания в заданном положении. При этом входной вал 52 передачи связан муфтой 5 сцепления с валом редуктора 2, а выходной вал 53 - с валом нагрузочного устройства.Модель червячной передачи фиг.8) состоит из размещенной на основании 1 вер 1636855тикальной стойки 22, установленного на стойке с возможностью поворота корпуса 23 модели зубчатой конической передачи с фиксатором 24 для его удержания в заданном положении и размещенной в корпусе 23 червячной пары. При этом ось червяка 54 связана муфтой 5 сцепления с валом редуктора 2, а ось червячного колеса 55 связана муфтой 5 сцепления с валом нагруэочного устройства.Модель винтовой передачи (фиг.9) состоит из размещенных на основании 1 опор 56, горизонтально установленного в опорах винта 57 с гайкой 58, направляющей 59. закрепленной на корпусе 23 модели зубчатой конической передачи, ползуна 60, установленного на направляющей 59 и связанного с гайкой 58, и линейной шкалы 61, закрепленной на направляющей 59, При этом один конец винта 57 связан муфтой 5 сцепления с валом редуктора 2, а другой - с валом нагрузочного устройства.Модель карданной передачи (фиг. 10) состоит из размещенных на основании 1 опор 62 и установленного в них карданного вала 63, связанного одним концом посредством съемной шлицевой втулки 64 с валом редуктора 2, а другим концом связанного муфтой 5 сцепления с валом нагрузочного устройства.Модель гидрообъемной передачи (фиг.11) состоит из размещенных на основании 1 гидронасоса 65 и гидравлически связанного с ним регулируемого гидромотора бб. При этом вал гидронасоса 65 связан муфтой 5 сцепления с валом редуктора 2, а вал гидромотора 66 связан с валом нагрузочного устройства,Стенд работает следующим образом.Перед началом демонстрации на основании 1 монтируют схему исследуемой передачи, ослабляя ручку 15, вводят в зацепление диск 13, поджимаемый пружи ной 14, с муфтой 5 электропривода 3. связывая тем самым последний с редуктором 2. Кроме того, перемещая по основанию 1 нагрузочное устройство посредством передвижения под основанием постоянного магнита 10, взаимодействующего с опорной втулкой 6, подводят нагрузочное устройство к исследуемой передаче и соединяют с ней посредством муфты 5 сцепления,Для исследования зубчатой прямозубой передачи путем разворота вокруг соответствующих стоек отводят в сторону другие механизмы, освобождая тем самым пространство в зоне редуктора 2. Затем на освободившееся на основании 1 пространство путем поворота кронштейна 16 помещают зубчатую пару, совмещают 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 качающуюся ось 17 вращения с валом редуктора 2 и связывают их посредством муфты 5 сцепления, При этом перемещается соответствующим образом ось 19 ведомого колеса 20, входя в зацепление с ведущим колесом 18, закрепленным на оси 17. Связывая ось 19 муфтой сцепления 5 с валом 21 нагрузочного устройства и включая электро- привод 3, проводят измерения частоты вращения валов по счетчикам 11 частоты вращения за единицу времени, определяемого по секундомерам 12, а также величины возникающих крутящих моментов на валах электропривода 3 и нагрузочного устройства по индикаторам частового типа, Зная крутящие моменты на валах и частоты их вращения в единицу времени, определяют по известным зависимостям КПД зубчатой прямозубой передачи,Исследование зубчатой конической передачи осуществляется путем разворота корпуса 23 на стойке 22 до совмещения оси 25 с валом редуктора 2. В этом положении корпус 23 удерживается фиксатором 24, а ось 25 и вал редуктора связывают муфтой 5 сцепления. Затем подводят нагрузочное устройство до совмещения его вала с осью 27 и связывают их муфтой 5 сцепления, При этом червячная передача, находящаяся в том же корпусе, отключена.Исследование червячной передачи осуществляют так же, как и зубчатой конической передачи. В этом случае корпус 23 разворачивают до совмещения оси червяка 54 с валом редуктора 2 и оси червячного колеса 55 с валом нагрузочного устройства, а затем связывают их муфтами 5 сцепления, при этом зубчатую коническую передачу от- КЛ Ючд ЮТ.Для исследования реечной передачи разворачивают направляющую 29 до вхождения в зацепление зубчатой рейки 30 с ведомым колесом 20 модели зубчатой прямозубой передачи, При этом колесо 18 выводят из зацепления с колесом 20, а ось последнего связывают муфтой 5 сцепления с валом редуктора 2, При включении электропривода 3 зубчатая рейка 30 перемещается по направляющей 29 на некоторое расстояние, которое определяют по линейной шкале 31.Для исследования фрикционной передачи разворачивают кронштейн 32 до совмещения оси валика 33 с валом редуктора 2, а ось валика 34 совмещают с валом нагрузочного устройства, после чего их соединя.ют муфтами 5 сцепления.Исследование передач с гибкими связями осуществляют путем разворота кронштейна 36 до совмещения оси 38 свалом1636855 5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 редуктора 2, а оси 47 с валом нагрузочного устройства и соединения их между собой муфтами 5 сцепления,Для исследования планетарной передачи разворачивают стойку 48 до совмещения входного вала 52 передачи с валом редуктора 2, а выходного вала 53 с валом нагрузочного устройства, после чего их связывают муфтами 5 сцепления,Исследование винтовой передачи осуществляют путем совмещения конусов горизонтального винта 57 с валом редуктора 2 и валом нагрузочного устройства и соединения их муфтами 5 сцепления. При включении злектропривода 3 винт 57 начинает вращаться, в результате чего по нему перемещается гайка 58 и связанный с ней ползун 60, установленный в направляющей 59, Расстояние, на которое перемещается гайка по винту, определяют по линейной шкале 61.Работу карданной передачи демонстрируют аналогичным образом.Для исследования гидрообъемной передачи совмещают входной вал гидронасоса 65 с валом редуктора 2, а вал гидромотора 66 - с валом нагрузочного устройсва, после чего их связывают муфтами 5 сцепления.Исследование работы редуктора 2 осуществляют путем соединения его выходного вала с валом нагрузочного устройства муфтой 5 сцепления.Определение КПД исследуемых передач производят так же, как и в зубчатой прямозубой передаче,Стенд позволяет исследователь также совместное действие нескольких типов передач.Для исследования совместного действия, например модели планетарной передачи и передач с гибкими связями (фиг,12) на основании 1 к валу редуктора 2 подсоединяют посредством муфты 5 сцепления входной вал модели передач с гибкими связями. Выходной вал модели передач с гибкими связями связывают такой же муфтой 5 с входным валом модели планетарной передачи, выходной вал которой связывают муфтой 5 с нагрузочным устройством, Замеряя частоты вращения валов исследуемых передач и возникающие на них крутящие моменты в единицу времени, определяют КПД совместного действия исследуемых типов передач,Использование изобретения позволит доходчиво и наглядно демонстрировать, например, в учебном процессе работу механизмов, в которых применяются различные типы механических передач. формула изобретения 1. Стенд для исследования механизмов, содержащий основание, размещенные на основании модели механизмов, электро- привод, редуктор, нагруэочное устройство, муфты сцепления для соединения валов, стойки для установки механизмов и средство регистрации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения дидактических воэможностей путем демонстрации работы механических передач разного типа, он снабжен О-образной скобой, поворотно установленной на стойке, модели механизмов состоят из зубчатой прямозубой передачи,зубчатой колической передачи, зубчатой реечной передачи, фрикционной передачи,передач с гибкими связями, планетарной передачи, червячной передачи, винтовой передачи, карданной передачи и гидрообьемной передачи, нагрузочное устройство состоит из подвижно размещенной на основании опорной втулки, установленной во втулке с возможностью перемещения стойки с фиксатором для ее удержания в заданном положении, смонтированного на стойке тормозного механизма и подвижно размещенного под основанием постоянного магнита, взаимодействующего с опорной втулкой, средство регистрации остоит из связанных с валами моделей механизмов, редуктора и нагрузочного устройства счетчиков частоты вращения валов и секундомеров, а электропривод закреплен в О-образной скобе, при этом муфты сцепления установлены на валах редуктора, нагрузочного устройства, моделей механизмов и на выходном валу электропривода, причем между ведущим диском муфты привода и О-образной скобой размещена пружина и установлена ручка управления для включения и отключения электропривода.2, Стендпоп 1,отличающийся тем, что модель зубчатой прямозубой передачи состоит из размещенного на основании регулируемого по высоте кронштейна, зубчатой пары и установленной на кронштейне с воэможностью качания оси вращения, на которой закреплено ведущее колесо зубчатой пары, при этом ось вращения свя 50 эана посредством муфты сцепления с валом редуктора, а ось ведомого колеса с валомнагрузочного устройства.3. Стенд по и 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что модель зубчатой конической передачи состоит из размещенной на основании вертикальной стойки, установленного на стойке с возможностью поворота корпуса с фиксатором для его удержания в заданном положении и размещенной в корпусе пары зубчатых конических колес, при этом осьведущего колеса связана посредством муфты сцепления с валом редуктора, а ось ведомого колеса - с нагрузочным устройством,4. Стенд по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что модель зубчатой реечной передачи состоит из шарнирно закрепленной на основании направляющей, зубчатой рейки, установленной на направляющей с возможностью перемещения и входящей в зацепление с ведомым колесом модели зубчатой прямозубой передачи, и линейной шкалы, закрепленной на направляющей.5. Стенд по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что модель фрикционной передачи состоит из размещенного на основании регулируемого по высоте кронштейна и пэры контактирующих цилиндрических валиков, при этом ось ведущего валика связана посредством муфты сцепления с валом редуктора, а ось ведомого валика с нагрузочным устройством,6. Стенд по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что модель передач с гибкими связями состоит из закрепленной на основании стойки, смонтированного на стойке поворотного кронштейна с фиксатором для его удержания в заданном положении, установленной на кронштейне оси вращения с закрепленными на ней ведомыми; звездочкой цепной передачи, барабанами плоскоременной, клиноременной и круглоременной передач и кинематически связанных с ними ведущих барабанов и звездочки, закрепленных на оси вращения, связанной муфтой сцепления с валом редуктора, при этом ось вращения ведомых барабанов и звездочки связана муфтой сцепления с валом нагрузочного устройства.7, Стенд по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что модель планетарной передачи состоит из размещенной на основании стойки и механизма планетарной передачи, размещенного вустановленном на стойке с возможностью поворота корпусе с фиксатором для его удержания в заданном положении,при этом входной вал передачи связан муфтой сцепления с валом редуктора, а выходной вал - с валом нагрузочного устройства.8. Стенд по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я5 тем, что модель червячной передачи состоитиз размещенной на основании вертикальной стойки, установленного на стойке с возможностью поворота корпуса с фиксаторомдля его удержания в заданном положении и10 размещенной в корпусе червячной пары,при этом ось червяка связана муфтой сцепления с валом редуктора, ось червячногоколеса связана муфтой сцепления с валомнагруэочного устройства, а червячная пара15 размещена в корпусе модели зубчатой конической передачи,9. Стенд по и 1. о т л и ч а ю щ и й с ятем, что модель винтовой передачи состоитиз размещенных на основании опор, гори 20 зонтально установленного в опорах винта сгайкой, направляющей, закрепленной накорпусе модели зубчатой конической передачи, ползуна, установленного на направляющей и связанного с гайкой, и линейной25 шкалы, закрепленной на направляющей,при этом один конец винта связан муфтойсцепления с валом редуктора, а другой - свалом нагрузочного устройства,10. Стенд по п.1, о т л и ч а ю щи й с я30 тем, что модель карданной передачи состоит иэ размещенных на основании опор иустановленного в них карданного вала, связанного одним концом посредством съемной шлицевой втулки с валом редуктора, а35 другим концом связанного муфтой сцепления с валом нагрузочного устройства. 11. Стенд по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что модель гидрообьемной передачи 40 состоит иэ размещенных на основании гидронасоса и гидравлически связанного с ним регулируемого гидромотора, при этом вал гидронасоса связан муфтой сцепления с валом редуктора, а вал гидромотора связан с 45 валом нагрузочного устройства.