Стенд для испытания вентилей

(71) Заявитель нецкое научно-производственное объединение "Гаэоаппарат СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЕНТИЛЕЙ ния вод ние низ тил Изобретение относится к испытательной технике, а конкретно к устройствам для испытания на надежностьвентилей, управляемых вручную, в 5частности вентилей, устанавливаемыхна баллонах для сжиженных углеводородных газов.Известен стенд для испытаний нанадежность, состоящий из рамы, приво-:10да и исполнительного механизма, вращающего вентиля и создающего определенный момент на маховичке.Исполнительный механизм представляет собойсамоуправляемую (предохранительную)муфту, которая вращается приводомпопеременно в одну и другую стороныи вращает маховичок вентиля 1.Недостаток такого стенда состОит в том, что муфта имеет большой раэброс передаваемых моментов и их изменение по мере износа, поэтому не обеспечиваются требования к испытаниям (вентиль испытывается нли,с недогрузкой или с перегрузкой).Известен также стенд для испытавентилей, содержащий раму, прис возвратно-вращательным движем на выходе и исполнительный мехам гиревого типа с вращателем веня 12 3 Цель изобретения - повышение эффективности стенда путем совмещения испытаний вентиля в обоих направлен ях и сокращения времени подготовительных работ. Поставленная цель достигается тем, что в известном стенде исполнительный механизм выполнен в виде двух с разносторонней подвеской грузов барабанов, каждый из которых снабжен разносторонними ведущим, взаимодействующим собачкой с приво" дом и ведомым, взаимодействующим храповым колесом с вращателем вентиля, храповыми механизмами, колеса которых выполнены одноэубыми, и у ведущих храповых механизмов обе собачки между собой взаимосвязаны, а у ведомых храповых механизмов оба колеса между собой взаимосвязаны с обеспечением синхронного вращения, причем одноименные храповые механизмы барабанов выполнены также разносторонними.Кроме того, собачки ведущих храповых механизмов установлены с возможностью вращения в каждую сторону не более чем на один оборот, а храповые колеса ведомых храповых механизмов связаны с вращателем вентилячерез повышающую зубчатую передачу.Кроме того, над грузами, подвешенными на барабанах, установленыэлементы дополнительной .нагрузки,причем над одним грузом установле . на пружина сжатия, а над другим - дополнительный груз с возможностьюизменения его нижнего положения.На фиг.1 показан стенд, общийвид; на фиг.2 - то же, вид сверху; 10на фиг.З - исполнительный механизм, разре 1; на фиг.4 - исполнительный механизм в аксонометрии; на фиг.5последовательные положения исполнительного механизма в Работе; на 15фиг.6 и 7 - стенд, вариант исполнения; на фиг.8 - исполнительный механизм, вариант исполнения.Стенд (фиг.1 и 2) состоит из рамы 1, привода 2 и исполнительного механизма 3. Привод в 1 ключает электродвигатель 4 и передаточный механизм с кривошипно-коромысловым механизмом 5, сообщающим зубчатому колесу 6 возвратно-поворотные движения. Колесо 6 взаимодейству- . ет с исполнительным механизмом 3. Привод может быть другого типа, на.пример реечный с пневмоцилиндрами, необходимое требование.к нему " сообщение исполнительному механизму возвратно-поворотного движения. Исполнительный механизм 3 заканчивается вращателем 7, связанным с маховичком вентиля 8. Вентиль неподвижно закрепляется па раме стенда. При необ- З 5 ходимости испытания вентиля под давлением оно подается по пневматичес,кой системе 9.Исполнительный механизм (фиг.З и 4) состоит из независимо вращающихся 40 барабанов 10 и 11, ведущих храповых механизмов, образованных храповыми колесами 12 и 13 и соответствующими собачками 14 и 15, веДоьых храповых механизмов, образованных храповыми 45 колесами 16 и 17 и соответствующими собачками 18 и 19, и вращателя. На барабане 10 намотан трос 20, несущий на конце груз 21. На барабане 11 навит трос 22, несущий груз 23. Навивка тросов на барабанах 10 и 11 про" тивоположна. Храповые механизмы 12-14 и 13-1 Ь разносторонние, Их собачки 14 и 15 установлены на зубчатом колесе 24 и поэтому вращаются синхронно. Колесо 24 находится в зацеплении с колесом 6. Собачки 18 и 19 связаны с барабанами, Собачка 19 установлена на барабане 11, а собачка 18 закреплена на поводке 25, который через вал 26 неподвижно соединен с бараба-. 60 ном 10. Храповые механизмы 16-18 й 17-19 разносторонние, Храповые колеса 16 и 17 соединены друг с другом и установлены на зубчатом колесе .27. Ведущий и ведомый храповые механиэ мы одного.и того же барабана выполнены также разносторонними, т.е. храповый механизм 12-14 барабана 10 по направлению противоположен механиз- му 16-18; а 13-15 барабана 11 противоположен 17-19. Все храповые колесавыполнены однозубыми. Барабаны 10 и 11 и зубчатые колеса 24 и 27 на валу 26 установлены друг относительно другаповоротно.Вращатель 7 состоит из зубчатого колеса 28 и муфты 29. Колесо 28 зацепляется с колесом 27, а муфта 29соединена с,маховичком вентиля 8. Передача от колеса 27 к колесу 28 ускоряющая.Над грузом 21 на тросе 30 подвешен дополнительный груз 31, высота подвески его может изменяться. Над грузом 23 установлена пружина сжатия32, сжимаемая грузом в его крайнемверХнем положении.Описанная конструкция являетсяодноместным стендом. Для получениямногоместного стенда к описанной:приводной секции последовательно присоединяется необходимое количество линейных секций 33 (фиг.2). Эти секции получают вращение от первой секции через трансмиссионный вал 34 и муфту 35. Вал 34 вращается колесом 6.Перед работой стенд устанавливается в исходное положение, при котором один из грузов, например 23, занимает крайнее верхнее положение, а второй, например 21, крайнее ниж- г нее. Маховичок вентиля устанавливается в одно иэ крайних положений, например открытое. После этого вентиль соединяется с муфтой 29 вращателя и закрепляется на раме. После включения колесо 24 начинает совершать возвратно-вращательное движение. При повороте в одну сторону, например против часовой стрелки (согласноположению, в котором изображен стенд),собачка 14 поворачивает храповое колесо 12, а с ним и барабан 10 (фиг.5),Трос 20 наматывается на барабан и поднимает груз 21. Собачка 15 отходит от зуба храпового колеса 13, ибарабан 11 под действием опускающегося груза 23 вращается и собачкой 19 вращает храповое колесо 17 и соединенные с ним колеса 16 и 27. Собач" ка 18 в это время поворачивается вместе с храповым колесом 16. Через повышающую передачу 27-28 муфта 29 и маховичок вентиля поворачиваются на больший угол, чем колесо 24 с со" бачками. Эти движения происходят до тех пор, пока произойдет закрытие вентиля (положение 2 на фиг,5). При этом закрытие произойдет вращающим моментом, определяемым радиусом навивки троса 22 и весом груза 23. Так как вентили имеют различные числаоборотов маховичка и устройство рассчитано на максимальное число оборотов, то после закрытия вентиля сменьшим числом оборотов собачки 14и 15 продолжают поворачиваться дальше, барабан 10 продолжает поднимать 5груз, а барабан 11, колеса 16, 17 и27 и вращатель вентиля остаются наместе (положение 3 на фиг,5).Так как храповые колеса 13 и 16 невращаются, а собачки 15 и 18 продолжают 10движение, последние отходят от зубьевсоответствующих колес на угол Р,т.е. совершают холостой ход.окончанию вращения колеса 24 против часовой стрелки груз 21 поднимается в 5крайнее верхнее положение, Груз 23остается висеть в точке Ь, т.е. втом положении, где он находился вмомент закрытия вентиля. На этом заканчиваетея половина первого циклаиспытания.После изменения направления вращения колеса 24 собачки 14 и 15 начинают вращаться по часовой стрелке(положение 4 на фиг.5). При этом собачка 14 отходит от зуба колеса 12и оно вместе с барабаном 10 поворачивается под действием груза 21 вследза собачкой. Собачки 15 и 18 совершают обратный холостой ход на угол Ч .Поэтому барабан 11, колеса 16, 17 и ЗО27. и вращатель остаются на месте.Этодвижение системы сохраняется до техпор, покасобачки 15 и 18 подойдутк зубьям соответствующих колес 13 и16. После этого (положение 5 на фиг,5)35собачка 15 начинает вращать колесо13, барабан 11 и установленную на немсобачку 19. Барабан поднимает груз23, а собачка 19 отходит от зуба колеса 17, Как только собачка 19 отойдет от зуба колеса 17, собачка 18начнет поворачивать храповое колесо16 по часовой стрелке, Усилие насобачку 18 передается отопускающегося груза 21 через барабан 10, 45вал 26 и поводок 25. Вместе с колесом 16 начинает поворачиватьсяколесо 27 и далее колесо 28 и муфта 29. Начинается открытие вентиля.Дальнейшее движение системы происходит до открытия вентиля и прекращения вращения колеса 24 по часовойстрелке. Груз 21 опускается вниз,а 23 поднимается вверх. При этомоткрытие вентиля до упоРа происходит под действием тарированного вращающего момента, определяемого радиусом навивки троса 20 и веса груза21. Вся система занимает исходноеположение. На этом заканчивается первый цикл испытания. При последующихциклах работа механизма повторяетсятаким же образом,Так как вентили (даже одного типа)имеют различное число оборотов маховичка, а стенд рассчитан на макси При .работе стенда возникают случаи, когда открытый до упора вентиль грузом 21 не может начать закрываться грузом 23 (т.е. не может тронуть" ся с места). Для ликвидации этого предусмотрены элементы дополнительной нагрузки на грузы 21 и 23, которые помогают стронуть маховичок вентиля с места. А закрытие (илИ открытие) вентиля производится только грузом, подвешенным на барабане. Для этой цели над грузом 23 установлена пружина сжатия 32.Так как этот груз (исходное положение- крайнее верхнее) начинает воздейст-. вие на систему сверху, то пружина32, сжатая от привода при ходе груза вверх, помогает грузу 23. После дальнейшего опускания груза пружина разжимается и на систему не действует.Груз 21 (фиг.5) воздействует навентиль не сверху, а с промежуточного положения с . В этом случае простаяустановка пружины невозможна, поэтомупроще над грузом 21 устанавливать натросе 30 дополнительный груз 31, При 5 поднятии груза 21 приводом одновременно поднимается и груз 31. Приопускании груза 21 на барабан сначала действуют оба груза 21 и 31. Это действие сохраняется до момента, когда 10 маховичок вентиля тронется с места. Далее на барабан действует один груз21, а груз 31 зависает на тросе 30. Высота подвески груза 31 регулируется тросом 30. 15Стенд имеет второй вариант исполнения (фиг,б), В этом варианте исполнения вместо соосного расположения барабаны и храповые механизмы исполнительного механизма располагают:я параллельно, Собачка 14 установлена на зубчатом колесе 36, а собачка .18 непосредственно на барабане 10. Храповое колесо 16 неподвижно соединено с зубчатым колесом 37. Колеса 36 и 37 и барабан 10 на валу 38 установлены друг относительно друга нращательно. Собачка 15 установлена . на зубчатом колесе 39, а собачка 19 на барабане 11. Храповое колесо 17 неподнижно соединено с зубчатым колесом 40. Колеса 39 и 40 и барабан 11 установлены на валу 41 вращательно относительно друг друга. Зубчатые колеса 36 и 39 имеют одинаковое число зубьен и соединены через коле , со 42, Этим обеспечивается синхронное вращение собачек 14 и 15. Колесо 42 зацепляется с колесом б и получает от него возвратно-вращательное движение. Колеса 37 и 40 имеют 4 О Одинаковое число зубьев (большее,чем на колесе 28) и связаны через колесо вращателя 28. Этим обеспечивается синхронное вращение храповых колес 16 и 17. 45Второй вариант имеет большие габариты по ширине, но более прост в изготовлении и имеет унифицированные между собой детали. Работа его идентична работе первого варианта.При поворотеколеса 42 по часовой стрелке барабан 10 поднимает груз 21, а барабан 11 освобождается и под действием груза 23 через повышающую передачу (колеса 40 и 28) вра щает маховичок вентиля. После изменения направления нращения колеса 42 груз 23 поднимается барабаном от привода, а груз 21 производит враще, - ние вентиля в другую сторону.60Технико-экономическая эффективность стенда состоит в том, что он обеспечивает одновременное испытание вентилей тарированными моментами н обоих направлениях, Сокращается время на подготовку стенда к работе, в результате время на испытания вентилей на надежность сокращается более, чем в два раза. Кроме того, сокращение подготовительного и рабочего времени позволяет оперативнее проводить испытания новых конструкций.Формула изобретения1. Стенд для испытания вентилей,содержащий раму, привод с вазвратновращательным движением на выходе иисполнительный механизм гиревого типа с вращателем вентиля, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем совмещения испытаний вентиля в обоих направлениях и сокращения времени подготовительных работ, исполнительный механизм выполнен в виде двух с разносторонней подвеской грузов барабанов,каждый из которых снабжен разносторонними ведущим, взаимодействующимсобачкой с приводом, и ведомым, взаимодействующим храповым колесом свращателем вентиля, храповыми механизмами, колеса которых выполненыоднозубыми, и у ведущих храповых механизмов обе собачки между собойвзаимосвязаны, а у ведомых храповыхмеханизмов оба колеса между собой.взаимосвязаны с обеспечением синхронного вращения, причем одноименныехраповые механизмы барабанов выполнены также разносторонними.2. Стенд по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что собачки ведущиххраповых механизмов установлены свозможностью вращения в каждую сторону не более, чем на один оборот,а храповые колеса ведомых храповыхмеханизмон связаны с вращателем вентиля через повышающую зубчатую передачу.3. Стенд по пп,1 и 2,о т л и ч аю щ и й с я тем, что над грузамиустановлены элементы дополнительнойнагрузки, причем над одним грузомустановлена пружина сжатия, а над,другим - дополнительный груз с возможностью изменения его нижнего положения. ВИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник машиностроителя.Под ред. Н,С.Ачеркана, Т.Ч, Кй. 1.М., Машгиз, 1962, с.241-243, фиг,57.2. Стенд универсальный ЗОР.Разработан ГСКТБ "Газоаппарат", 1971.966520 Б- б юо 3 ернущо Составитель М.Кольцовадактор Т,Митрович Техред С.Мигунова кмар Коррект одпи Зак 4 Патент", г.уж ул.Прое филиа 31/58 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, нного комитета СССРений и открытий3, Раушская наб д.4/5