Устройство для исследования распределения нагрузки в резьбе

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицесваРеспублик 1 ц 648758 61 Дополни ное к авт. свид-в 12 76 (21).16 В 33/О с присоединением заявкиГеоударотвеииый комет СССР оо делам изооретеиий и открытий(088. 8) ублико Дата опубликования описания 28, 0 2) Авторы изобретен В, Менг и К 3. П. Шевченк тел аллинский политехнический институ(54) УСТРОЙСТВО НАГРУЗЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯВ РЕЗЬБЕ цие чер щадки, ой пли у и т в видеваликовкаждойсостоятжин, наподши пивинченнося фикснавинченпечиваетства. Опытное исследование распределения нагрузки в резьбовом соединении с помощью данного устройства состоит из двух этапов. На первом этапе опытную гайку нагружают усилием ввинченной в нее шпильки сплошного сечения. Относительные деформации на поверхности тела опытной гайки определяются с помощью наклеенных на нее тензодатчиков. На втором этапе опытную гайку нагружают витками телескопического витка и сравнением деформации гайки устанавливаИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано взаводских и научно-исследовательских лабораториях, занимающихся расчетом и конструированием ответственных резьбовых соединений или исследованием распределения нагрузки меж ду кольцевыми выступами арматуры в армированных пластмассовых изделиях, используемых во всех отраслях машиностроения, а также для исследования распределения нагрузки между зубьями елочных хвостовых соединений рабочих лопаток турбин в энергомашиностроении.Известно устройство для исследования распределения нагрузки в витках резьбовых, деталей, содержащее опорную плиту, опираю щуюся на нее опытную гайку, шпильку, узел 15 нагружения и наклеенные на гайку тензодатчики 1.Недостатки указанного известного устройства состоят в его недостаточной точности.20Известно также устройство для исследования распределения нагрузки в резьбе, содержащее жесткую опорную плиту, четыре симметрично расположенные стойки, проходяез опорную плиту и опорные плорасположсиные параллельно опорте, узлы нагружения, опытную гай елескопичсский винт, выло 1 пенныи нескольких соосно расположенных и втулок с рсзьбовым витком на втулке и валике. Узлы нагружения из тарированных тарельчатых пругружающих гаек, шайб и опорных иков 2) . Положение витков при най на них опытной гайке фиксируетаторной шайбой. На концы стоек ы гайки, при затяжке которых обесся необходимая жесткость устройют наиболее достоверное распределение нагрузки в резьбе.Недостатком указанного известного устройства является невозможность его использования при дискретной схеме исследования распределения нагрузки в резьбе, таккак .в этом случае реальное резьбовое соединение заменяется условным, состоящим извинта и гайки с замкнутыми плоскими кольцевыми витками. Наряду с непрерывной схемой расчета дискретная схема, впервые предложенная Н, Е. Жуковским, также имеетширокое распространение, а в некоторыхслучаях - и преимущества перед непрерывной. Испытания по дискретной схемемогут полнее выявить ее достоинства и недостатки.Цель изобретения - повышение точностиисследования распределения нагрузки в резьбе по дискретной схеме - достигается тем,что телескопический винт и опытная гайкавыполнены с замкнутыми плоскими кольцевыми витками.На фит. 1 представлен продольный разрез описываемого устройства; на фиг. 2 -продольный разрез телескопического винтапо А - А; на фиг. 3 - схема соединенияболт-гайка; на фиг. 4 - опытная гайка вразрезе; на фиг. 5 - схема нагружениявитков телескопического винта.Устройство состоит из жесткой опорнойплиты 1, четырех симметрично расположенных стоек 2, проходящих через опорнуюплиту 1 и опорные .площадки 3, 4, 5 и 6,мерных распорных втулок 7, 8 и 9, опытной гайки 10, опирающейся через шайбу 11на опорную плиту 1. Узлы нагружения состоят из тарированных тарельчатых пружин 12, 13, 14, 15 и 16, нагружающих гаек 17, 18, 19, 20 и 21, шайб 22, 23, 24,25 и 26 и упорных подшипников 27, 28, 29,30 и 31. Усилия сжатия пружин 2, 3, 14,15 и 16 при повороте гаек 17, 18, 9, 20и 21 передаются через шайбы 22, 23, 24,25 и 26 и упорные подшипники 27, 28, 29,30, 31 на витки телескопического винта, выполненные заодно на пяти соосных валикахи втулках 32, 33, 34, 35 и 36, сопряженныхмежду собой подвижными посадками. Наконцы стоек 2 навинчены гайки 37, при затяжке которых обеспечивается необходимая жесткость устройства,Усилия сжатия определяют с помощью тарировочных кривых по изменениям расстояний между шайбами 22, 23, 24, 25, 26 и опорными площадками 3, 1, 4, 5 и 6 соответственно(для контроля усилия сжатия можно такжеиспользовать тензодатчики, если их наклеить на одну из тарелок пакета пружин), Ввиду незначительных усилий, поворот нагружающих гаек 17, 18, 19, 20 и 21 при нагружении пружин осуществляется вручную спомощью штыревого ключа, вставляемогов радиальные отверстия гаек. Для измерения деформации на опытнойгайке 10 наклеиваются тензодатчики с одинаковыми параметрами и расположением.Изменение сопротивлений тензодатчиков фиксируется с помощью любого измерителя статических деформаций.Последовательность работ на устройствеследующая.Перед испытанием устройство разбирают и из него извлекают телескопическийО винт. Для этого сначала разбирают узелнагружения 2-ого витка, для чего отвинчивают гайку 17, вынимают упорный подшипник 27, шайбу 22 и пакет тарельчатых пружин 12. Затем отвинчивают гайки 37, сни 15мают опорную площадку 3 и в той же последовательности (гайка 18 - упорный подшипник 28 - шайба 23 - пакет тарельчатых пружин 13) разбирают узел нагружения 1-ого витка. Далее, снимая поочередно опорные плогцадки 6, 5, 4 и распорные втул С ки 9 и 8, аналогично разбирают узлы нагружения З-го, 4-го и 5-го витков, после чего вынимают из опорной плиты телескопический винт (позиции 34, 35, 36, 32 и 33, фиг. 1 и 2). Затем телескопический винт монтируется совместно с опытной гайкой 10 и вместе с шайбой 11 устанавливается на опорной плите 1. Для монтажа опорной гайки 10 на телескопический винт ее разрезают по диаметральной плоскости и половинки склеивают на телескопическом винте в случаеЗ 0 тонкостенных конструкций или материаловгаек с небольшим модулем упругости, сборка их с телескопическим винтом может быть осуществлена за счет поперечных деформаций). Затем ставят стойки 2 и в одинаковой последовательности (гайка-упорный подшип 35ник - опорная шаиба - пакет тарельчатыхипружин - опорная площадка) с помощью распорных втулок 8 и 9 гаек 37 собирают узлы нагружения витков 34, 35 и 36. Аналогично собирают узлы нагружения вит ков 33 и 32.Опытное исследование распределения нагрузки в резьбовом соединении включает два этапа, На первом этапе опытную гайку 10 нагружают осевым статическим усилием Я с помощью шпильки сплошного сечения. Для этого опытную гайку 1 О предварительно разрезают по диаметральной плоскости и половинки склеивают на шпильке при тонкостенных конструкциях или материалах гаек с небольшим модулем упругости сборка их со шпилькой сплошного сечения может быть осуществлена за счет поперечных деформаций).При испытаниях относительные деформации на поверхности тела опытной гайки 10 определяются через разности отсче 55 тов прибора электрической схемы тензодатчиков до и после нагружения. Во втором испытании витки опытной гайки О нагружаются, начиная с первого, витками телес 648758копического винта в соответствии с принятым законом распределения нагрузки так, чтобыЯ 1+Я 2+ЯЗ +Я 4+ЯЗ Ягде Я 1 Я 5 - нагрузки, соответственно на 15 витки телескопического винта (по5 общепринятому порядку нумерация витков производится от опорной поверхности гайки, т.е.:1-ый виток - позиция 33,2-ой виток - позиция 32,3-ий виток - позиция 36,4-ый виток - позиция 35,5-ый виток - позиция 34).Определяя вновь относительные деформации и сравнивая их с предыдущими (в первом испытании), судят о дос 1 оверности того или иного закона распределения нагрузки по виткам резьбы.Настоящее изобретение существенно 20 упрощает конструкцию телескопического вин та устройства для исследования распределения нагрузки в резьбе и снижает трудоемкость его изготовления. При этом повышается точность исследования по дискретной схеме. формула изобретения Устройство для исследования распределения нагрузки в резьбе, содержащее опорную плиту, узлы нагружения, опытную гайку с наклеенными тензод;чиами, телескопический винт, стойки, расположенные вок. руг винта и проходящие через опорную плиту, мерные втулки, фиксаторную шайбу, установленную на втулке, принадлежащей к испытуемой гайке. причем каждый из узлов нагружения выполнен в виде нагружающей гайки, шайбы, установленного между ними подшипника и тарсльчатой пружины, отличающееся тем, что, с целью повыше. ния точности исследования распределения нагрузки в резьбе по дискретной схеме, телескопический винт и опытная гайка выполнены с замкнутыми кольцевыми плоскими виткамиИсточники информации принятыевовнимание при экспертизе1. Сборник Полимеры в машиностроении, М 1971, с. 58 - 64,2. Заявка232530225 - 27,кл. Г 16 В ЗЗ/00, 27.08.76. по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.648758 1 б Гб Л г/ 1 б гб 32 зз 1 П Фиг Фиг д НИИП осударственного елам изобретени сква, Ж, Рау Патент, г, Уж 2 б 1 В л 7 Редактор А. АбрамЗаказ 526/34 113035, МФилиал ППП Составитель АТехред О. ЛуТираж 1138 Шаповаленкоовая Корректор АПодписноекомитета СССРй и открыл ийшская наб., д. 4/5город ул. Проектная Фиг.б авченко