Способ измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев и стенд для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1)5 С О 1 М 13/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР М 1589100, кл. С 01 М 13/00(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТИ РЕМНЯ И ЖЕСТКОСТИ ЕГО ЗУБЬЕВ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к машино строению и может быть использовано для испытания приводных зубчатых ремней. Цель изобретения - повышение достоверности данных испытаний Перед измерением действующего на элемент зубчатоременной передачи 14 усилия имитируют циклическое дефорПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ,801691698 мирование зуба скрещиванием и перекосом осей шкивов зубчатоременной,передачи на заданные углы, Моделирование скрещивания осуществляетсяповоротом кронштейна 8 посредствомодного червячного механизма, а моделирование перекоса осей шкивов осуществляется поворотом плиты 13 сэлементом зубчатоременной передачи14 относительно корпуса 8 посредством другого червячного механизма.Динамическое нагружение ремня илиего зуба осуществляется рычагом 20,связанным через ролик 21 с эксцентриком 22, Создание динамическогонагружения в совокупности с моделированием циклического деформированиязуба приближает условия испытанияремня к условиям эксплуатации, чтоповышает достоверность данных испытания. 2 с,п,ф-лы, 18 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к измерительной технике,и может быть использовано для получения значений физико-меха 5 нических свойств приводных ремней.елью изобретения является повышение достоверности данных испытания путем приближения условий испытания к условиям эксплуатации ремня при имитации циклического деформирования зуба.На фиг.1 схематично изображено устройство для измерения жесткости зубьев зубчатых ремней, вид спереди; на фиг, 2 то же, вид слева; на фиг, 3 - вид А на фиг.1; на фиг разрез Б-Б на фиг.3; на фиг 5 - устройство для измерения продольной жесткости зубчатых ремней, вид спе реди; на фиг. 6 - то же, вид слева; на фиг. 7 - зубчатоременная передача при наличии "чистого" перекоса осей шкивов, на фиг. 8 - то же, при наличии нчистогоп скрещивания осей шкивов, на фиг. 9 - пространственное относительное положение шкивов зубчатоременной передачи при наличии перекоса и.скрещивания осей шкивов, на фиг.10-14 - последовательность ЗО относительных положений шкивов при настройке устройства для измерения продольной жесткости зубчатых ремней, вид сверху, на фиг, 15-18 последовательность относительных поло"З 5 жений зубчатоременных элементов зацепления при настройке устройства для измерения жесткости зубьев ремней, вид сверху,Устройство содержит основание 1 4 О с направляющими 2, на которых установлен суппорт 3 с ввинченным в него регулировочным винтом 1. На суяпорте 3 выполнены вертикальные направляющие 5, в которых установлен подвиж ный кронштейн 6, В проушинах кронштейна 6 с возможностью поворота относительно оси 7 установлен корпус8. В верхней части кронштейна 6смонтирована червячная пара, состоя щая из установленного в проушинах 9червяка 10 с квадратной головкой 11 "под ключ" и сектора 12 червячногоколеса, ступица которого закреплена на оси 7 На корпусе 8 с возможно= у стью поворота относительно него уста- новлена поворотная плита 13 с отрезком зубчатого ремня 11, который закреплен на поворотной плите 13 посредством прижимов 15. Внутри корпуса 8 смонтирован механизм поворота плиты 13, состоящий из жестко связанного с плитой 13 червячного колеса 16, находящегося в зацеплении с червяком 17, хвостовик 18 которого выполнен в виде четырехгранника "под ключ".Кроме того, на основании 1 на оси 19 установлен рычаг 20 с роликом 21, взаимодействующимс эксцентриком 22. Рычаг 20 системой тяг связан с тензометрическим кольцом 23 с наклеенными на него тензодатчиками, Тензометрическое кольцо 23 кронштейном 2 связано с траверсой 25, установленной на двух направляющих колонках 26 и подпружиненной относительно нее пружинами 27. На траверсе 25 установлена модель зуба шкива 28, взаимодействующая с зубом 29 отрезка 1 ч зубчатого ремня. С моделью зуба шкива 28 связан тензодатчик 30 линейных перемещений, установленный с помощью штыря 31 на основании 1, Лля регулировки относительного положения суппорта 3 и кронштейна 6 в послед ний ввернут регулировочный винт 32,Устройство для измерения продольной жесткости зубчатых ремней также содержит основание 33 с направляющими 31, на которых установлен промежуточный суппорт 35 с регулировочным винтом 36, смонтированным на кронштейне 37. В верхней части промежуточного суппорта выполнены направляющие 38, на которых установлен суппс рт 39 с винтом 10, ввинченным в кронштейн 6, который, в свою очередь, установлен на направляющих ч 1 суппорта 39. В проушинах кронштейна б также с возможностью поворота относительно оси 7 установлен корпус 8 с поворотной плитой 13 и червячным механизмом поворота плиты 13, хвостовик 18 червячного колеса которого выполнен в виде четырехгранника "под ключ", В верхней части крон-. штейна 6 также смонтирован механизм поворота корпуса 8, состоящий из насаженного на ось 7 сектора 12 червячного колеса, взаимодействующего с червяком 10, хвостовик 11 которого имеет квадратную головку. Для регулировки относительного положения промежуточного суппорта 35 и суппорта 39 в последний ввернут регулировочный винт 2.Кроме того, на поворогной плите13 установлена вилка 43 со шкивом44, На основании 33 также на оси 19установлен рычаг 20 с роликом 21,взаимодействующим с эксцентриком 22.5Рычаг 20 с тягой 45 связан с тензометрическим кольцом 23, которое вилкой 46 связано с зубчатым шкивом 47,Оба шкива 44 и 47 охвачены исследуемым ремнем 14, а на вилке 46 установлен датчик 48 линейных перемещений,Для отсчета величины угла скрещивания осей шкивов на кронштейне 6неподвижно смонтирован лимб 49, а наступице сектора 2 выполнены риски(показаны условно),Вначале рассмотрим осуществлениеспособа на примере устройства для измерения продольной жесткости зубчатых ремней.Способ осуществляют следующим образом,Предположим, что по условиям проведения эксперимента необходимо создать перекос осей на угол с и ихскрещивание на угол Д (Фиг.7 и 8),Тогда перед началом нагружения (измерения) вращением червяка 10 за хвостовик 11 поворачивают корпус 8 с плоскости Ю радиусом К на угол /3, отсчитываемый по лимбу 49 (Фиг. 11) . Таккак при этом положение ветвей ремнябудет отлично от вертикального(наблюдается перекрещивание с осевым сдвигом ремня), то для получения чистого скрещивания осей шкивов44 и 47 необходимо проекции центровшкивов 44 и 47 совместить. Для этого вращением винта 42 перемещаютсуппорт 39 по направляющим 38, благодаря чему центр шкива 44 проходитв плоскости И отрезок СЛ и совмещается с точкой й (Фиг.12).Далее вращением винта 36 и связанным с ним перемещением суппортов 35 и 39 по направляющим 34 основания 33 совмещаютпроекцию центра шкива 44 с проекциейцентра шкива 47 (фиг.13), Суппорты 5035 и 39 , кронштейн 6 и корпус 8фиксируются в таком положении. Теперь необходимо задать угол 0 перекоса осей шкивов. Для этого вращением червяка 17 за хвостовик 18 поворачивают плиту 13 на угол 0 Б ификсируют ее в таком положении(Фиг,14). Вместе с плитой 13 повора-,чивается на соответствующий угол ишкив 44,На шкивы 44 и 47 одевают исследуемый ремень 14 и создают в нем заданную величину предварительного натяжения путем перемещения кронштейна 6 винтом 40 по направляющим 41суппорта 39. Усилие предварительного натяжения при этом определяетсяна экране осциллографа по величинесигнала, поступающего от тензометрического кольца 23, Создав в ремнезаданное предварительное натяжение,кронштейн 6 фиксируют на суппорте 39.Затем включают привод эксцентрика22, при вращении которого рычаг 20совершает возвратно-вращательныедвижения вокруг оси 19, вызывая возвратно-поступательное движение связанного с ним шкива 47. При этом происходит циклическое продольное деформирование ремня 14. Растягивающееремень усилие непрерывно регистрируется осциллографом как сигнал, поступающий от тензометрического кольца 23, а перемещение шкива 47 регистрируется на том же осциллографекак сигнал, поступающий от датчика 48линейных перемещений, При расшифровке полученных осциллограмм в любоймомент времени по известным усилиями перемещениям рассчитывают величинупродольной жесткости ремня при заданных б и ",Яналогичным образом производитсяи настройка устройства для измерения жесткости зубьев зубчатых ремней,Перед началом нагружения вращениемчервяка 1 О за квадратную головку 11поворачивают сектор 12, а вместе сним и корпус 8 вокруг вертикальнойоси на угол (фиг.16). При этом каки в предыдущем случае, центр зубаремня смещается (по чертежу вверх)от средней линии модели зуба шкива,Можно было бы, как и в предыдущемслучае сдвинуть модель зуба ремняна отрезок СЭ. Но в этом нет необходимости поскольку достаточно модельзуба шкива сделать заведомо шире,чем зуб ремня. Тогда при их взаимном повороте на угол /Ь модель зубаремня буде всегда перекрыта модельюзуба шкива (Фиг,18),Далее вращением червяка 17 за хвостовик 18 поворачивают червячное колесо 16, а вместе с ним и плиту 1316169на угол М, имитируя заданный перекос осей шкивов. Плиту 13 Фиксируют в таком положении (Фиг.17). После этого вращением винта ч перемещают по направляющим 2 суппорт 3, вводя в зацепление модели зубьев ремня 29 и шкива 28 (фиг,8), Суппорт 3 Фиксируют в таком положении на направляющих 2, Затем вращением винта 32 смещают кронштейн 6 по направляющим 5 до достижения заданной величины статического нагружения моделей зубьев, отсчитываемой на экране осциллографа по величине сигнала, 15 поступающего от тензометрического кольца 23. Кронштейн 6 также Фиксируют относительно суппорта 3, Затем включают привод эксцентрика 22, при вращении которого рычаг 20 совершает 20 возвратно-вращательные движения вокруг оси 13, вызывая возвратно-поступательные движения тра,версы 25 и связанной с ней модели зуба шкива 28, При этом происходит циклическое 25 деформирование зуба 29 ремня. По аналогии со стендом для определения продольной жесткости, сигналы от тенэокольца 23 и датчика 30 линейных перемещений поступают на осцилло граФ, При расшиФровке полученных осциллограмм в каждыймомент времени можно судить о .значениях жесткости зубьев ремней при заданных углах перекосов и скрещивания осей шкивов,Таким образом, предлагаемый способ и стенд для его осуществления позволяют расширить количество Факторов, учитываемых в эксперименте, что позволяет получать более досто верные данные о Физико-механических свойствах элементов зубчатых ремней, Способ пригоден также для определения продольной жесткости и других типов гибких тяговых органов - цепей, 45 клиновых и плоских ремней при наличии погрешностей их монтажа, Способ достаточно прост в осуществлении, а стенды технологичны и просты в изготовлении и эксплуатации,Формула и з о б р е т е н и я1. Способ измерения продольной жесткости ремня и жесткости его зубьев, включающий поворот одного из элементов зубчатоременного зацепления относительно другого перед началом нагружения в плоскости, параллельной плоскости ветви ремня, Фиксацию укаэанного элемента в упомянутом положении, а также нагружение ремня динамически изменяющимся усилием и регистрацию соответствующей деФормации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности данных испытания путем приближения условий испытания к условиям эксп; уатации ремня при имитации циклического деФормирования зуба скрещиванием и перекосом осей шкивов, перед нагружением один из элементов эубчатоременного зацепления дополнительно поворачивают относительно другого в плоскости, перпендикулярной плоскости ветви ремня, и Фиксируют я укаэанном положении.2. Стенд для измерения продольнойжесткости ремня и жесткости его зубьев по п,1 содержащий станину, накоторой размещена поворотная плитасо средствами крепления на ней одного из элементов зубчато-ременногозацепления, установленную с возможностью поворота и угловой Фиксацииотносительно ее вертикальной оси,нагружающее и силоизмерительное устройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в станине выполнены направляющие, в которых установлен кронштейн с возможностью поворота вплоскости, перпендикулярной вертикальной оси поворотной плиты,Составитель Ж. Головейактор Н).Середа ТехРеД А.Кравчук Корректор м С кая и ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 1619ВНИИПИ Госуларс Тираж нного комитета и 3035, Нос ква, ЖПодписное изобретениям и открыти Раувская наб., д, 4/