Стенд для экспериментальных исследований упругих муфт

СО 03 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 0 01 М 13/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОЕРЕТЕНИЯЫ ИПРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ ЕИИ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТО РС КОРЛУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Одесское специальное конструкторскоебюро Всесоюзного специализированногонаучно-производственного обьединения(54) СТЕНД ДЛЧ ЗКСГ 1 ЕРИМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ УПРУГИХ МУФТ(57) Изобретение отнссится к машиностроению. Цель изобретения - расширение зксИзобретение относится к машиностроению и может бьть использовано для определения крутильной жесткости и демпфирующей способности упругих муфт.Известнь, стенды для зкспеоиментальных исследований упругих муфт.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стенд для экспериментальных исследований упругих муфт, содержащий смонтированные на станине опоры,. размещенные в опорах соосные оалы для крепления полумуфт испытуемой л 1 уфтг, один из которых установлен с возмгжносгью осев.релсщс. ния, а другой - с возможностью вращения, и нагружающее устройство соединенное с вторым валом. Испытуемая муфта в известном стенде нагружается крутящим момен 5 Ц 1707495 А 1 плуатационных возможностей стенда для эксперименгальных исследований упругих муфт путем обеспечения определения крутильной жесткости и демпфирующпй способнос 1 и при динаглическом нагружснии. Стенд содержит смонтированные на стани - не опоры, размещенные в опорах соосные валы для крепления полумуфт испьпуемой муфты, Один из валов установлен с возможностью осевого перемещения, другой - с возможностью вращения. Нагружающее устройство соединено с вторым оало , Онп выполнено о гиде маховика с ,;сотлхс,;. Маятник представляет собой тягу с перемещаемымм грузом. На станине закреплено стопорящсе устройство 1 яги маятника. 5 ил,том, создаваемым грузами на тросике, нани том на барабан.Недостатком известного стенда яоляегся то, что на нем можно проводить только статические испытания муфт,Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей стенда для экспериментальных исследований упругих муфт путем обеспечения определения крутильной жесткости и демпфирующей способности при динамическом нагружснии,Ука:анная цель достигается тм, то ц стенде дпя с,;,;,",.";, -.;,.нии упругих муфг, содержащем см н ванные на станине опоры, размещенные в опорах соосные валы для крепления полу- муфт испытуемой муфты, один из которыхустановлен с возможностью осевого перемещения, а другой - с воэможностью вращения, а нагружающее устройство,соединенное с вторым валом, последнеевыполнено в виде маховика с маятником,который представляет собой тягу с перемещаемым грузом, а на станине закрепленостопорящее устройство тяги маятника.Такая конструкция стенда позволяетпроводить наряду со статическим испытанием муфт их динамические испытания иопределять крутильную жесткость и демпфирующую способность при динамическом нагружении,На фиг. 1 изображен предлагаемыйстенд; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; нафиг. 3 - запись угла поворота в зависимостиот момента; на фиг. 4 - виброграмма свободного колебания системы без муфты; на фиг.5 - виброграмма свободного колебания системы с муфтой,Стенд для экспериментального исследования упругих муфт содержит смонтированные на станине 1 опоры 2 и 3, в которыхразмещены соосные валы 4 и 5 для крепления полумуфт испытуемой муфты 6, например, с торообразной оболочкой. Вал 4соединен с опорой 2 жестко, но при монтаже может перемещаться в с;гвом направлении. На валу 4 установлен тенэодатчик 7,Вал 5 установлен в опоре 3 на подшипниках8, С валом 5 жестко соединено нагружающее устройство, выполненное в виде маховика 9 с маятником, представляющим собойтягу 10 с перемещаемым грузом 11, С ваном5 также связан датчик 12 угла поворота. Настанине 1 закреплено стопорящее устройство 13 тяги 10 маятника.На стенде проводят следующие экспериментальные исследования.Определение крутильной жесткостимуфты при статическом нагружении.Получение характеристики крутильнойжесткости муфты 6 состоит в установлениизависимости угла относительного поворотаполумуфт от передаваемого момента принагружении и раэгружении, Поворачиваюттягу 10 маятника до установки на стопорящее устройство 13 и тем самым нагружаютмуфту крутящим моментом Т от нуля дономинального значения Тг, а затем плавноопускают маятник и регистрируют пятно гистерезиса.Тангенс угла накна диагонали петлигистерез сг Г" 31" -.: нно Ггн",н су марной жесткости валаи муфты б:19 а-С.Так как соединение жесткостей последовательное, то1/С 1/См + 1/Св,1)где См - крутильная жесткость муфты 6; Св - крутильная жесткость вала 4. Откуда С,- Свт 9 а/(Св-Ч а). 5 Крутильную жесткость вала Св определяют,заранее с помощью специального тарировочного устройства, прилагаемого к установке. ПРи См Св. Сммт 9 а= Л Т/ ЬУЪ,Для муфт с резиновыми упругими эле ментами крутильная жесткость зависит от амплитуды угла поворота ЬуЪ и скорости нагружения.Определение демпфирующей способности муфты при статическом нагружении. 15 Располагая петлей гистерезиса (фиг. 3), полученной при статическом нагружении. коэффициент поглощения можно определить по формулеЧ(Ьу,.) = Ап /Ау )где Ан - площадь петли гистерезиса, про порциональная энергии, рассеянной за цикл деформирования с амплитудой ЬуЪ;Ау - площадь треугольника АВС, пропорциональная потенциальной энерг ии упругого элемента при амплитудном значении деформации.Данный способ используют для муфт, в которых коэффициент поглощения не зависит от скорости на ружения (деформации 1.Определение крутильной жесткос и муфты при динамическом нагружении.При динамическом нагружении крутильная жесткость муфты 6 может быть определена по виброграмме свободных колебаний системы. Дифференциальное уравнение движения этой системы при малых колебаниях имеет видф+(М 9+С) сР=0,гдеи М - момент инерции и масса колеблющихся частей;- расстояние от оси поворота до центра масс маховика с маятником; 9 - ускорение свободного падения; у- угол поворота. Решение уравнения позволяет опреде лить круговую частоту колебанийаР - (М 9+ С)/. (2)Если определить частоту колебаний системы со снятой оболочкой (С = О), то из уравнения (2) следуетоЯ = М 9/. (3)Принимая во внимание (1) и решая систему уравнений (2) и (3), можно определитькрутиньную жесткость муфты 55 . М 9,./ - 11 СвСв - М 9Ь 04 - 1)Так как круговая частота и связана с,овным периодом колебаний тсоотноше17074955 6г е Ьт- уменьшение размахов колебанийнием в =2 Ыт, а крутильная жесткость где д- умуфты б в данном случае много меньше руш к - из-за потерь в опорах.Св), то Как покэзывают эксперимименты (фиг, 5),тильной жесткости вала 4 (С,л), том малы и размахижно и остить. потери в опорах весьма малпоследнюю зависимость можно упрсоставляьот арифметичсф скую поогрессию5 Л Р = Р 1 - Р +: Д Р -Таким образом, для вычисления круДля повышенияД ия точности вычисленийЬгр используют несколько колебаний Тогполучить две диброграммы свободных колебаний системы: без муфты ьфиг, 4) и с елуф- дз , +той (фиг, 5), и определить соответствую цие Лемы бсэ В связи с,тем,Виброгрзмьл, колебаний системы б.зависит от скорости две и и по готовке кремент в резинах зависитмуфты 6 получают заранее при под" еляютпе- формирования, кф эксперимент проводят нэустановки к эксперименту и опрзделяючастотах, близких кб экспгуатаць 1 онныл.1риод колебаний т.б 1 ий Оконча. сльнб . 15 О а. сльная з"сисимость логарифмичеЦ ос у ения виброграммы колебзь . О,льнского дскрсглентз иглесистемы с муфтои 6 Фиксирую ь маятник стопо ящим устройством 13 в отклоненном со- д. (.) = 1 п -- , (Фррсвязанный с маховиком 9 и муфтой 6, совер- где=- уэ 11т колебания, которые воспринимаются амплитуды,шзст колеПол чив виброграмму колебаний систедатчиком 12 угла поворота, Колебания авто с м Фтой, с помощьюматически Фиксируют либо с помощью мь у,тшлсйфового осциллогрзфз, либо нз р Ф - р ,. Фоэ, лсг афо- лога ифмический дскрсглент по фор: ь;ло ь,построителе типа Н 306, либо в памяти ЭВ(Л и строят график ди (ф, который может ытьс последующим вь;водом нз псчать, Величи- использовз д рован ля ешснь я задач динамики,ну массы М зада:от при экспсрьнлснтс, а твычисляют а зависимости от положения гру- Фор ум ла изобретения.ысотс тяги 10, Стенд для экспериглснтальыых ь слер- гихм т,со е хащиь смснтироО р деленис демпфирующей способ- ваний упругих муфт, содержащий,пред л.,- Зе, л ь., азмсц.,сыыые ености муфты при дь ии ьамичсском нзгруже-ванныс нз станине опорь., ропорах соосные валы для креплснмя по /злнии.Рассеяние энерг,ергии в муфте 6 при коле- муфт испытуемой ь.ч, де"г - . ты о ин из которыхк осевого.х и в зажимах бортов обо- устзновленвопорссвээможностьюс.бзниях проь сходи в зажимах о- с возможностьюрезине и в посадочных местах псреьлсщсния, а другои -лочки, резинм т на валах 1 и 5, Поэтому при сво- вращения, и нагружающсе уст(ойст о35тйсьво, жесполумуфт на валахи, оэто,бсдных коле нб б-ь иях системы каждый после- (ко соединенное с рвто ы," валогл,отл ич аГ с, лью зсц 11 рениядующий раэьлах ви рогб граммы меньше ю щ и й с я тем, что, с целью р., р- ем оп" иг 5. Отношение двух по- эксплуатационных возможностси путпредыдущего (Фиг. ). тнсти и смписледовательных полураол размахов называют рсделсния крутильнои жестко т д . ф40и инамичсскомдскрементом коле ньбаний, а лоьарифм этоьо рующсй способности при динаие ст ойство выотношения 0=п(р р 1) - лоь( Г + )- ьзрифмьлче- нагружснии, нагружаюцес устройствоаний, полнено в виде маховика с маятником, поским декремснтом колебаний,ний из кото ех представляет собойС четом уменьшения размахов колеба- следний из которех пручга- тяг с эзкрепленньнл нэ ней перс 1 лещаемымний связанного с потерями в ораторах, лоя-тягу р1той г эом, а на станине закреплено стопорярифмический декремент системы с муфтои руанномщее устройство тяги маятника в эаданнб находят какдм =1 п ф/ф + 1+ Ьф 1,положении.1707495 г Фг 4 осгавитель М,Фоминсхред М,Моргенгал очактоо О.Юр ктоР Т,Палий 50 Од(Оеп 1 О 1 дальсккогл )яа гзотгоОофф %фл ГигаГ%на каэ 262 Тираж Подписное ВНИИПИ Государстаснного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москаа, Ж, Раушская наб;, 4/5