Стенд для испытания фрикционных дисков

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Ильющенко Александр Федорович Рак Анатолий Леонидович Шипица Николай Александрович Дмитрович Александр Аннатольевич Трухнов Леонид Иванович Попель Петр Владимирович Грузд Дмитрий Маратович Сарока Дмитрий Игнатьевич Ивахник Антон Владимирович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) 1. Стенд для испытания фрикционных дисков, содержащий регулируемый электропривод, выполненный с возможностью разгона узла инерционных масс для накопления кинетической энергии, испытательный фрикционный узел, а также установленные на валу 13481 1 2010.08.30 между узлом инерционных масс и испытательным фрикционным узлом датчик крутящего момента и датчик скорости, отличающийся тем, что содержит установленный между электроприводом и узлом инерционных масс дополнительный испытательный узел, имитирующий работу сцепления для испытания в режиме передачи кинетической энергии, а также установленные на валу между дополнительным испытательным узлом и узлом инерционных масс дополнительные датчик крутящего момента и датчик скорости. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что гидроцилиндры обоих испытательных узлов связаны с общей гидросистемой, содержащей распределитель с дистанционным управлением для попеременного их переключения. Изобретение относится к технической физике, в частности к испытательному оборудованию и предназначено для проведения триботехнических испытаний фрикционных дисков широкого диапазона геометрических размеров, применяемых в узлах трения различных машин и механизмов, в том числе для ресурсных испытаний. Известен универсальный двухмассовый инерционный стенд, состоящий из привода разгоняющего первую инерционную установку, инерционные установки для накопления кинетической энергии, испытываемого фрикционного устройства и вторую инерционную установку для передачи накопленной кинетической энергии 1. Недостатком данного стенда является низкая эффективность из-за возможности проведения испытаний только в режиме сцепления высокая металлоемкость и энергоемкость стенда. Известен универсальный одномассовый инерционный стенд, состоящий из привода разгоняющего инерционную установку, инерционные установки для накопления кинетической энергии, испытываемого фрикционного устройства 2. Недостатком данного стенда является низкая эффективность из-за возможности проведения испытаний только в режиме тормозного устройства, т.е. в режиме поглощения кинетической энергии и невозможность проведения испытаний фрикционных изделий в режиме сцепления, т.е. в режиме передачи кинетической энергии. Задача, которую предполагается решить в изобретении расширение номенклатуры методов испытаний фрикционных дисков на одном стенде, повышение эффективности, точности и объективности при определении результатов испытаний, повышение безопасности эксплуатации стенда. Предлагаемая задача решается тем, что стенд для испытания фрикционных дисков состоит из привода, испытательного узла имитирующего работу сцепления, инерционной установки для накопления кинетической энергии и испытательного узла имитирующего работу тормоза. Предлагаемое изобретение иллюстрирует чертеж фиг. 1, на котором изображена структурная схема стенда для испытания фрикционных дисков. Стенд для испытания фрикционных дисков (фиг. 1) состоит из регулируемого электропривода 1, связанного с первичным валом испытательного узла имитирующего работу сцепления 3. Вторичный вал стенда через датчик крутящего момента 10 и датчик скорости 11 соединен с узлом инерционных масс 12. Узел инерционных масс 12 выполнен в виде тела вращения, закрепленного на двух подшипниках 2. Вал узла инерционных масс через датчик крутящего момента 13 и датчик скорости 14 соединен с валом испытательного фрикционного узла 15. Первичный вал испытательного узла имитирующего работу сцепления 3 установлен на подшипниках 2. Вращение от регулируемого электропривода 1 с первичного вала передается на вторичный вал посредством шестерен 5 и 9. Шестерня 9 жестко закреплена на 2 13481 1 2010.08.30 зубчатом фланце 8. На зубчатом фланце 8 закреплены два не вращающихся тормозных диска 4, которые могут свободно перемещаться в горизонтальной плоскости. Между ними находится испытываемый фрикционный диск 7, который закреплен внутренними шлицами на вторичном валу испытательного узла имитирующего работу сцепления 3. Система смазки испытательного узла имитирующего работу сцепления 3 и испытательного фрикционного узла 15 состоит из гидронасоса 24, датчика потока 26, регулятора потока 25, системы охлаждения 27 с датчиком температуры и делителя потока 28. Система нагружения состоит из двух гидроцилиндров 6, 16, масляной емкости 19, гидронасоса 18, регулятора давления с датчиком давления 20, системы охлаждения 22, распределителя 21 с электрическим дистанционным управлением для попеременного включения гидроцилиндров в испытательном узле, имитирующем работу сцепления 3 и испытательном фрикционном узле 15, датчика давления 17 и 23. Гидроцилиндр 16 вмонтирован в корпус испытательного фрикционного узла 15, а гидроцилиндр 6 вмонтирован в испытательный узел, имитирующий работу сцепления 3. Блок управления стендом для испытания фрикционных дисков состоит из блока приема сигнала 29, исполнительного блока управления работой стенда 31, процессорного блока 30 и блока отображения информации 32. Стенд работает следующим образом. Включается гидронасос 24 смазки испытательного узла имитирующего работу сцепления 3 и испытательного фрикционного узла 15. Масло через регулятор потока 25 и делитель потока 28 поступает в корпус испытательного узла имитирующего работу сцепления 3 и испытательного фрикционного узла 15. Включается гидронасос 18 и в системе нагружения устанавливается давление, заданное регулятором давления с датчиком давления 20. Перед испытаниями на пульте управления выбирается режим испытаний. При испытаниях в режиме тормоза, т.е. в режиме поглощения кинетической энергии. При наличии потока масла к испытательному узлу имитирующего работу сцепления 3 и испытательному фрикционному узлу 1, регистрируемого датчиком потока 26, блок управления 29 посредством исполнительного блока 31 и распределителя 21 с электрическим дистанционным управлением включает гидроцилиндр 6 и тормозные 4 и фрикционный 7 диски зажимаются. Затем запускается регулируемый электропривод 1, т.к. тормозные 4 и фрикционный 7 диски зажаты, движение через испытательный узел имитирующий работу сцепления 3 передается на узел инерционных масс 12 стенда. Узел инерционных масс 12 разгоняется до заданной частоты вращения, контролируемой при помощи датчика крутящего момента 13. При достижении заданной величины частоты вращения отключается регулируемый электропривод стенда 1, одновременно включается электромагнит распределителя 21, который перекрывает подачу масла в полость гидроцилиндра 6 и обеспечивает подачу масла в полость гидроцилиндра 16. Происходит торможение узла инерционных масс 12 стенда, при помощи зажима тормозных и фрикционного дисков в корпусе испытательного фрикционного узла 15 и полная остановка узла инерционных масс 12. При нормальной работе стенда очередной цикл работы стенда начинается с повторного запуска регулируемого электропривода 1 и разгона узла инерционных масс 12 до заданной частоты вращения, отключение подачи масла в полость гидроцилиндра 6 и подача масла в полость гидроцилиндра 16, отключение регулируемого электропривода 1 и одновременное торможение испытательного фрикционного узла 15 до полной остановки узла инерционных масс 12 стенда. При испытаниях в режиме сцепления, т.е. в режиме передачи кинетической энергии. При наличии потока масла к испытательному узлу имитирующего работу сцепления 3 и испытательному фрикционному узлу 15, регистрируемого датчиком потока 26, блок управления 29 посредством исполнительного блока 31 и распределителя 21 с электрическим дистанционным управлением переключается в нейтральное положение и масло не поступает в гидроцилиндры стенда. 3 13481 1 2010.08.30 Запускается регулируемый электропривод 1 и первичный вал испытательного узла имитирующего работу сцепления 3 разгоняется до заданной частоты вращения. При достижении заданной величины частоты вращения включается электромагнит распределителя 21, который обеспечивает подачу масла в полость гидроцилиндра 6. Тормозные диски 4 и фрикционный диск 7 прижимаются друг к другу и передают вращение на узел инерционных масс 12. Происходит разгон узла инерционных масс 12 стенда. Когда частота вращения узла инерционных масс 12, измеренная датчиком скорости 11, достигнет заданной, распределитель 21 с электрическим дистанционным управлением переключается в нейтральное положение и масло не поступает в гидроцилиндры. Тормозные диски 4 и фрикционный диск 7 под действием возвратной пружины размыкаются. Цикл испытаний повторяется после полной остановки узла инерционных масс 12. При необходимости ускорения испытаний распределитель 21 с электрическим дистанционным управлением переключается в положение, обеспечивающее подачу масла в полость гидроцилиндра 16 и происходит быстрая остановка узла инерционных масс 12. При нормальной работе стенда очередной цикл работы стенда начинается с повторного запуска регулируемого электропривода 1 и разгона первичного вала испытательного узла имитирующего работу сцепления 3 до заданной частоты вращения и т.д. В процессе испытаний регистрируются следующие параметры крутящий момент (процессорный блок 30, блок приема 29, датчики 10, 13) температура масла в подшипниках, испытательном узле имитирующего работу сцепления 3, испытательном фрикционном узле 15 давление масла (датчик 27). Регистрируемые значения отображаются с помощью блока отображения информации 32. В результате практического применения предлагаемого стенда повышается эффективность использования стенда вследствие того, что стенд имеет два испытательных узла испытательный фрикционный узел для испытаний в режиме тормоза и испытательный узел, имитирующий работу сцепления. Источники информации 1. Федорченко И.М., Ровинский Д.Я., Шведков Е.Л. Исследование материалов для тормозных и передаточных устройств. - Киев Наукова думка. - С. 198. 2. Патент РБ 3399. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4