Зажимное устройство к стенду для испытаний ручных машин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУ БЛИН(71) Донецкий политехнический институти Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт профилактики пневмокониозов и техники безопасности(54) ЗА)НИМНОЕ УСТРОЙСТВО К СТЕНДУДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РУЧНЫХ МАШИН(57) Изобретение относится к зажимнымустройствам стендов для испытанияручных машин, Цель изобретения - повышение точности, При работе ручнаямашина закрепляется на пневмоподдержке и в зажимных губках 8, которыеустановлены на корпусе 1 с размещенными в нем регулируемыми опорами 3,взаимодействующими через упругие элементы 2, в корпусе размещены сферические тела 5 качения с криволинейнымив поперечном сечении направляющими 6,что обеспечивает подачу инструмента1 зп ф лы 3 ил40 Для испытания ручного перфоратора 7 (фиг,1) его подсоединяют к наклонной пневмоподдержке 10, а рукоятку 9 устанавливают в зажимных губках 8, Приподаче воздуха в пневмоподдержку 10 создается действующее на корпус перфоратора 7 усилие Р, которое разлагается на две составляющие: Р,Изобретение относится к устройствам, предназначенным для испытания навибрацию ручных машин, преимущественнопневматических перфораторов,5Цель изобретения - повышение точности за счет получения инерционныхпараметров зажимного устройства, соответствующих параметрам руки человека,На фиг,1 представлен стенд дляиспытаний ручных машин, общий вид;на фиг,2 - вид А на фиг, 1;на фиг.З -вид А на фиг.1 (с выполнением регулируемой опоры в виде клинового соединения)Ф 5Зажимное устройство состоит изкорпуса 1, в котором установлены упругие (упругодемпфирующие) элементы2, упирающиеся одним своим концом в.регулируемую опору 3, а другим черезопору 4 с подвижным сферическим телом5 качения (шариком) - в направляюшие6, ось которых параллельна продольнойоси испытуемой машины, например перфоратора 7 (фиг, 1). Направляющие 6 имеют криволинейное поперечное сечение,например, в виде призмы. Корпус 1 жестко"соединен с зажимными губками 8,в которых установлена рукоятка 9 перфоратора 7, который крепится к нак-лонной пневмоподдержке 10. На зажимныхгубках 8 в трех взаимно перпендикулярных плоскостях установлены шпильки 11для крепления вибропреобразователей(не показаны). На корпусе 1 зажимногоустройства размещены сменные грузы 12,Регулируемая опора 3, палец 13 которойвходит в выполненный в корпусе 1 паз14, имеет резьбовое соединение с винтом 15 с правой и левой резьбами.Винт 15 жестко соединен с маховиком16, В другом варианте (фиг.3) регулируемая опора выполняется в виде ползуна с клиновой поверхностью и взаимодействующих с ним клиньев 17, на которых устанавливаются дополнительные45грузы 18, Направляющие 6 зажимногоустройства закрепляются на основании19 стенда,Работа устройства осуществляетсяследующим образом, 50 вдоль .оси бурения и Р - в вертикальном направлении. Сила Р создает нажимное усилие в направлении бурения,а сила Р затрачивается на частичноеили полное (в случае Р =С) уравнове 2шивание веса перфоратора 7 с буровыминструментом 20,В случае, если испытания ручныхмашин должны проводиться в одинаковыхусловиях, усилие Р, развиваемое пневмоподдержкой 10, должно быть постоянным для машин разного типоразмера.При этом сила Р не может быть строгоравна весу испытуемой машины, Компенсация разности этих сил производитсяизменением деформации упругих элементов 2 (фиг. 2), Так, если сила Р С,рукоятка 9 перфоратора вместе с зажимным устройством может подняться вверхдо тех пор, пока вертикальная составляющая силы взаимодействия упругихэлементов 2 с направляющими 6 не компенсирует разность этих сил, Перемещением регулируемой опоры 3 упругиеэлементы 2 сжимаются, увеличивая силувзаимодействия их с направляющими 6,Так как поверхность направляющих 6составляет острый угол с осью упругого элемента 2, то возрастающая приэтом вертикальная составляющая этойсилы возвращает зажимное устройствовместе с рукояткой 9 вниз до горизонтального .положения перфоратора 7 чтосоответствует условиям испытания.(посхеме, изображенной на фиг.1) . Приусловии Р(С регулировка положенияперфоратора 7 осуществляется аналогичным образом. Если вес перфоратора 7значительно отличается от развиваемойпневмоподдержкой 10 силы Р, то необходимое усилие нажатия .Р 1 на забойпри новом значении Р достигается изменением наклона пневмоподдержки 10или давлением подаваемого в нее сжатого воздуха. Изменение и поддержаниедавления сжатого воздуха в пневмоподдержке 10 производятся клапаном-редуктором (не показан), установленным напульте управления, Причем давлениеможет поддерживаться постоянным независимо от положения самого перфоратора 7,Перемещение регулируемой опоры 3 для изменения деформации упругих элементов 2 осуществляется вращением маховика 16 (фиг.2)При этом винт 15, имеющий резьбовое соединение с регулируемой опорой 3, заставляет послед-,5 15768нюю перемещаться вдоль корпуса 1, деформируя упругие элементы 2. В случаевыполнения регулируемой опоры 3 в видеклинового соединения с ползуном(фиг.З) перемещение регулируемой опоры 3 осуществляется изменением весаустанавливаемых на клиньях 17 дополнительных грузов 18, Перемещаемый приэтом в вертикальном направлении ползун через клиновое соединение заставляет регулируемую опору 3 изменятьсвое положение, деформируя упругиеэлементы 2,После установки испытуемой маыиныв нее подается сжатый воздух и начинается процесс бурения. При этом переменные силы, действующие на корпусперфоратора 7, возбуждают продольные,поперечные и крутильные колебания, 20которые воспринимаются зажимным устройством, При поперечных и крутильныхколебаниях реакция руки человека имитируется свойствами упругих элементов2, демпфированием (при использовании 25демпфера), инерционными свойствамисменных грузов 12, Деформируемые приэтих колебаниях упругие элементы 2стреМятся привести перфоратор 7 вравновесное положение, Т.е. колебательный процесс происходит вблизи первоначального устойчивого положения,которое соответствует горизонтальномуположению перфоратора 7 (фиг,1), Этимосуществляются функции удержания испытуемой машины в устойчивом положе 35нии, выполняемые в реальных условияхбурильщиком. При возбуждении разнонаправленных колебаний рукоятки 9 под вижное сферическое тело 5 качения 4 О(шарик) перекатывается по направляющим 6. Такое разнонаправленное движение не ограничивается зажимным устройством, так как сферическое тело 5качения не закреплено и имеет возможность свободно вращаться относительнолюбой своей осиПо мере забуривания рабочего инструмента 20 (штанги) испытуемый перфоратор 7 совместно с зажимным устройством под действием усилия Р перемещается вдоль направляющих 6, ось которых параллельна направлению бурения, При этом контакт сферических тел 5 с направляющими 6 не прекращается,. а так как все поперечные сечения направляющих 6 имеют одинаковые профили, , то характер поперечных и крутильных 42 6колебаний не зависит от величины внедрения инструмента в забой.Колебательный процесс перфоратора7 измеряется вибропреобразователями,Вибропреобразователи воспринимаютколебания рукоятки 9 и передают соответствующий сигнал на регистрирующуюаппаратуру (не показана), по которойопределяются вибрационные характеристики испытуемой машины.Изменяя массу сменных грузов 12,можно добиться эквивалентности вибрационных характеристик перфоратора 7на стенде с осредненными его характеристиками, предварительно снятыми впроизводственных условиях .при работенескольких бурильщиков на исследуемомрежиме работы машины, Эта эквивалентность достигается в конкретном частотном диапазоне, Подбором массы грузаи места его крепления можно получитьнеобходимые инерционные параметры зажимного устройства, которые соответствуют параметрам руки человека,В зажимном устройстве, в которомупругие элементы 2 регулируются спомощью клинового соединения (фиг,З),создается пружинно-грузовая система,которая позволяет более точно воспроизвести реакцию руки бурильщика наколебания рукоятки 9. Формула изобретения1, Зажимное устройство к стендудля испытаний ручных машин, содержащее, зажимные губки для рукоятки машины, упругие элементы и сменные грузы,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, оно снабжено закрепляемыми на стенде криволинейными в поперечном сечении направляющими, установленным. в них корпусом, размещенными в последнем сферическими телами качения для взаимодействия с направляющими и регулируемымиопорами, каждый упругий элемент однимконцом связан с одной из опор, а другим - с одним из сферических тел,а сменные грузы размещены на корпусе.2, Устройство по п,1, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что каждая регулируемая опора выполнена в виде ползунас клиновой поверхностью, а устройствоснабжено клиньями для взаимодействияс клиновыми поверхностями ползунови дополнительными грузами, установлен-.ными на торцах клиньев,Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТРаушская наб., д, 4/5