Стенд для испытания на усталостную прочность коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХ АЛИСТИЧЕСНИХ щ) 1, 01,М 13/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР Мф 983481, кл. 0 01 И 13/00, 1980, (54) СТЕНД ДЛЯ ИСГЫТАНИВ НА УСТАЛОСТНУЮ 11 РОЧНОСТЬ КОЛЕН 1 АТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к днигателестроению, может быть использовано при испытании деталей и узлов двигателей и позволяет повысить достоверность усталостных испытаний коленчатого вала двигателя. Стенд содержит замк 2нутую силовую раму 1 с вертикальной плитой 2 для размещения коренных опор 3. На опорах жестко закреплен коленчатый вал 4, к которому жестко крепится консольная балка 5, на конце которой в пазу расположен палец 6. Кривошипный механизм 7 нагружения установлен на плите 8 и посредством шатуна 9 связан с пальцем 6, Между плитой 8 механизма 7 нагружения и регулировочной плитой 10, размещенной горизонтально внутри рамы 1 и жестко связанной с вертикальной плитой 2, установлены регулировочные прокладки 11 переменной толщины. В регулировочной плите 1 О выполнены пазы 12, в каторъе устанавливаются болты 13 крепления механизма нагружения. Система . 14 смазки служит для подачи масла к шейкам кривошипа 15 и его опорам 16. 4 ил.Изобретение-относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, и может быть использовано для испытания узлов и деталей на ус 5 талостную прочность.Цель изобретения - повышение досто верности испытания коленчатого вала.Оа фиг.1 представлена общая схема стенда 1 на фиг.2 " схема задания амплитуды и асимметрии циклов нагружения вала изменением радиуса кривошипа; на фиг. 3 - то же,изменением толщины регулировочной прокладки; на фиг.4 - то же, смещением механизма нагружения.Стенд содержит замкнутую силовую раму 1, на вертикальной плите 2 ко" .торой размещены коренные опоры 3 с жестко закрепленным в них верти кально коленчатым валом 4. На коренной шейке ваЛа, которая расположена сверху, жестко закреплена консольная балка 5 с пазом, в котором размещен палец 6. Механизм 7 нагружения уста , новлен на плите 8 и при помощи шатуна 9 соединен с пальцем 6. Внутри силовой рамы 1 горизонтально размещена регулировочная плита 10, жестко соединенная с вертикальной, плитой 2.30 Между плитами 8 и 10 установлены прокладки 11 переменной толщины, посредством которых задается требуемая асимметрия циклов нагружения валапутем изменения их толщины.35В регулировочной плите 10 выполнены пазы 12, в которых установлены болты 13 крепления механизма 7 нагружения,.который имеет возможность перемещения вдоль регулировочной плиты 10 (в пределах размера паза 12), что позволяет изменять амплитуду цик: лов нагружения вала, поскольку меняется рабочее плечо консольной балки 5. Для уменьшения износа механизма 45 7 нагружения стенд имеет систему 14 смазки, которая обеспечивает подачу масла к шейкам кривошипа 15 и его подшипникам (опорам) 16.Стенд работает следующим образом.При включении механизма нагружения крутящий момент через кривошип 15 передается на шатун 9, который обеспечивает возвратно-поступательное движение конца консольной балки 5.55 Поскольку испытуемый коленчатый вал 4 жестко закреплен в опорах 3 и жестко соединен с. консольной балкой 5, то эа счет перемещения конца этой балки относительно нейтрального положения на участках вала создается изгибающий момент.Амплитуда перемещений конца консольной .балки 5. а точнее пальца 6, зависит от радиуса кривошипа и при отсутствии, например, регулировочных прокладок 11 и расположении механизма нагружения в крайнем левом поло" женин равна радиусу кривошипа 15 (фиг,2).В процессе испытаний для заданной асимметрии циклов нагружения вала устанавливают прокладки 11 (фиг.3), толщину которых определяют в соответствии с выражениемК(1+г) 1-г Фгде 1 - толщина регулировочных прокладок;К - радиус кривошипа элементанагружения;г - коэффициент асимметрии цикла.Смещением механизма 7 нагружения вдоль регулировочной плиты 10 (консольной балки 5) устанавливают амплитуду А циклов нагружения вала 4 (фиг.4), которая определяется по формулеСЕА=К- -СЮгде А - амплитуда перемещений концаконсольной балки;К - радиус кривошипа элементанагружения;СЕ - длина консольной балки;СЭ . - расстояние от вертикальнойоси вала до оси шатуна 9.Выбрав в качестве контрольной точки, например, галтель на шатунной шейке вала, обеспечивают задание нагрузок на ней таких же, как при работе коленчатого вала на двигателе в условиях эксплуатации.Стенд позволяет за счет задания асимметрии и амплитуды циклов нагружения, осуществляя динамические ре" жимы нагружения, получить более .достоверные сведения об усталостной прочности коленчатого вала.Кроме того,.более рациональное вертикальное расположение коленчатого вала, применение кривошипного эле- мента нагружения и консольной балки .позволяют снизить габаритыриалоемкость стенде. Стенд для испытания на усталостную прочность коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий силовую раму с плитой для размещения на ней опор коренных подшипников коленчатого вала и элемент нагружения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности испытаний, стенд дополнительно снабжен консольной балкой с пазом и размещенным в нем пальцем, регулировочными прокладками, системой смазки и регулировочной плитой, размещенной гори-5 1603209 6и мате" зонтально внутри силовой рамы и снабженной пазами, а элемент нагружениявыполнен в виде кривошипно-шатунно- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я". го механизма нагружения, причем плита для размещения опор коренных подшипников коленчатого вала установлена вертикально и жестко соединена с регулировочной плитой, на которой при помощи болтов, проходящих через ее пазы, закреплен механизм нагружения, консольная балка концом жестко соединена с коренной шейкой вала, а пальцем - с шатуном механизма нагружения, регулировочные прокладки размещены между регулировочной плитой и механиз-.мом натружения, а система смазки сое-, динена с опорами кривошипа механизма нагружения.1603209 Составитель В. Горбуновтор А.Огар Техред И,Дидык, Корректор С.Черни Заказ 3377 Тираж 4 Подписно крытиям при ГКНТ ССд. 4/5 ета по изобретениям и а, Ж, Раушская наб ВНИИПИ Государственного коми113035, МоскйПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101