Результат интеллектуальной деятельности: СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПАР ТРЕНИЯ "ВАЛ-ВТУЛКА"

Изобретение относится к машиностроению, к испытаниям и стендам испытательным, в частности может быть использовано для испытания на износ пар трения «вал-втулка», которые вращаются на определенный угол и воспринимают двухстороннюю радиальную нагрузку.

Известен стенд для испытания пар трения «вал-втулка» [Патент №2472128, опубл. 10.01.2013, кл. G01Μ 1/00], содержащий электродвигатель, кулисный механизм, раму, маховик, направляющие, кронштейны, валы, бачки, трубки, счетчик числа оборотов.

Стенд обладает следующим недостатком, связанным с невозможностью исследования износа радиальных пар трения «вал-втулка» при воздействии двухсторонней радиальной нагрузки.

Цель изобретения - одновременное испытание на износ сопряженных поверхностей типа «вал-втулка» испытывающих двухстороннюю радиальную нагрузку.

Указанный технический результат достигается тем, что стенд содержит подшипниковые опоры, два нагружающих устройства, два шатуна. Нагружающее устройство содержит корпус, шток, фланцы, опоры, пружины. Опоры жестко соединяют с корпусом. На штоке устанавливают пружины. С торцами корпуса соединяют фланцы. Шатун содержит вилку, шкворень, кронштейн, планку. Вилку и кронштейн соединяют со шкворнем. Маховик устанавливают в подшипниковых опорах в верхней части рамы. Шатуны одним концом шарнирно соединяют с маховиком, другим концом шарнирно соединяют с штоком нагружающего устройства.

Стенд для испытания пар трения «вал-втулка» позволяет испытывать образцы, которые работают без смазки и в условиях пластичной смазки, для этого в осях установлены пресс-масленки.

Пластичная смазка в зону трения подается по отверстиям, расположенным радиально в оси, на которой закреплен испытуемый образец.

На фиг. 1 представлен общий вид стенда для испытания пар трения «вал-втулка», на фиг. 2 - нагружающее устройство, на фиг. 3 - шатун.

Стенд для испытания пар трения «вал-втулка» содержит электродвигатель 1, раму 2, нагружающее устройство 3, 4, маховик 5, шатун 6, 7, подшипниковую опору 8, 9, счетчик числа оборотов 10.

Нагружающее устройство (фиг. 2) содержит корпус 11, шток 12, фланцы 13, 14, опоры 15, 16, пружины 17, 18. Опоры 15, 16 прикреплены к корпусу нагружающего устройства. В корпусе 11 установлен шток 12, на котором установлены пружины 17, 18. В торцах корпуса 11 установлены фланцы 13, 14.

Шатун (фиг. 3) содержит вилку 19, шкворень 20, кронштейн 21, планку 22. Вилка 19 прикреплена к одному торцу шкворня 20, к другому торцу шкворня 20 прикреплен кронштейн 21. Планка прикреплена к кронштейну при помощи болтов 23, 24.

В верхней части рамы установлен электродвигатель 1 и закреплен при помощи болтовых соединений. Маховик 5 установлен в подшипниковых опорах 8, 9, закрепленных в верхней части рамы при помощи болтовых соединений. Концы валов электродвигателя 1 и маховика 5 соединены при помощи муфты 25.

К маховику при помощи кронштейна и планки прикреплены шатуны 6, 7. Нагружающее устройство 3, 4 закреплено в верхней части рамы при помощи болтовых соединений. Шатуны 6, 7 при помощи вилки закрепляются к установленным в отверстии штока нагружающего устройства испытуемым образцам 26, 27 при помощи осей 28, 29.

С левой стороны рамы закреплен электрический щит управления 30.

Работает стенд следующим образом.

Испытуемые образцы устанавливают в отверстие штока нагружающего устройства. Закрепляют при помощи вилки и оси 28, 29 шатун стенда.

Задают радиальную нагрузку на испытуемые образцы при помощи нагружающего устройства.

Если условия работы сопряженной пары предусматривает наличие пластичной смазки, то через пресс-масленку нагнетают к зоне трения пластичную смазку. После завершения подготовительных мероприятий производят пуск стенда. Количество циклов работы считывают по показаниям счетчика числа оборотов.

Таким образом, стенд для испытания пар трения «вал-втулка» может быть применен на заводах, применяющих различные методы упрочнения отверстия или пары вал-отверстие, испытывающих двухстороннюю радиальную нагрузку, работающих в различных условиях смазывания, для различных материалов и сравнения их технических характеристик с целью подбора оптимальных режимов обработки.

Наличие нагружающих устройств позволяет плавно задавать радиальную нагрузку на испытуемые образцы, имитируя различные условия нагружения.

Предусмотрено испытание образцов при сухом трении и с подводом смазочного материала в зону трения.

Конструктивное исполнение стенда для испытания пар трения «вал-втулка» поможет проводить сравнительный анализ технических характеристик соединения «вал-втулка» путем определения диаграммы зависимости износа сопряженной пары от нагрузки и времени при различных видах химических, термических и химикотермических обработок по отношению к необработанной поверхности