Стенд для испытания фрикционных дисков

ПОЛЕЗНОЙ з, и МОДЕЛИК 4 в)2007.02.28 ЕАТЕНТУ 51)7 с мы 3142 НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии (ВУ)(72) Авторы Бобко Анатолий Михайлович Грузд Дмитрий Маратович Дмитрович Александр Анатольевич Ильющенко Александр Федорович Крупец Леонид Николаевич Рак Анатолий Леонидович Сь 1 роежко Геннадий Сергеевич Шипица Николай Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии (ВУ)1. Стенд для испытания фрикционных дисков, состоящий из привода, разгоняющего инерционную установку, инерционной установки для накопления кинетической энергии,испытательного фрикционного устройства, отличающийся тем, что испытательное фрикционное устройство выполнено в отдельном корпусе и укомплектовано сменными зубчатыми фланцами, на зубчатый фланец установлен подвижный тормозной диск, а два неподвижных тормозных диска закреплены в корпусе испытательного фрикционного устройства с возможностью свободного перемещения по оси нагружения, а гидроцилиндр нагружения установлен в крыщке корпуса и снабжен сменными вставками.2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно оснащен автономными системами смазки подшипниковых узлов, смазки испытательного фрикционного устройства и системы управления, каждая из которых имеет датчики давления, температуры и систему охлаждения масла.3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что датчик крутящего момента, смонтирован на вращающемся валу между испытательным фрикционным устройством И инерционной установкой.(56) 1. Федорченко И.М., Ровинский Д.Я., Шведков Е.Л. Исследование материалов для тормозных и передаточных устройств. - Киев Навукова думка. - С. 198.Полезная модель относится К технической физике, в частности к испытательному оборудованию, и предназначена 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 одно массовый инерционный стенд, состоящий из привода,разгоняющего инерционную установку, инерционной установки для накопления кинетической энергии, испытываемого фрикционного устройства 1.Недостатками данного стенда являютсянизкая эффективность из-за возможности проведения испытаний только одного конкретного фрикционного устройства или, в лучшем случае, фрикционных устройств одного типоразмера. Для проведения испытаний фрикционных дисков другого типоразмера необходима полная замена испытательного узла, сопровождаемая переналадкой и калибровкой всех систем стенданизкая точность и объективность результатов испытаний из-за нестабильных температурных условий работы подшипниковых узлов, что при длительной эксплуатации стенда в режиме циклического нагружения вызывает нестабильный выбег инерционных масс (время остановки вала при свободном вращении от максимальной скорости до нуля)низкая точность результатов испытаний, вследствие отсутствия элементов автоматизации процесса управления, регистрации и обработки информациинизкая безопасность стенда вследствие отсутствия автоматического контроля состояния механизмов и узлов стенда в режиме реального времени.Задача, которую предполагается решить в полезной модели, - расширение номенклатуры испытываемых 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, разгоняющего инерционную установку, инерционной установки для накопления кинетической энергии, испытательного фрикционного устройства, которое выполнено в отдельном корпусе и укомплектовано сменными зубчатыми фланцами, на зубчатый фланец установлен подвижный тормозной диск, а два неподвижных тормозных диска закреплены в корпусе испытательного фрикционного устройства с возможностью свободного перемещения по оси нагружения, а гидроцилиндр нагружения установлен в крышке корпуса и снабжен сменными вставками. Стенд оснащен автономными системами смазки подшипниковых узлов, смазки испытательного фрикционного устройства и системы управления, каждая из которых имеет датчики давления, температуры и систему охлаждения масла. Регистрацию и обработку результатов испытаний, управление стендом проводят в автоматическом режиме. Для регистрации момента трения используют датчик крутящего момента, смонтированный на вращающемся валу между испытательным фрикционным устройством и инерционной установкой, что позволяет контролировать изменения крутящего момента в реальном масштабе времени на всех этапах работы.Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображены на фиг. 1 - структурная схема стенда для испытания фрикционных дисков, фиг. 2 - структурная схема испытательного фрикционного устройства.Стенд для испытания фрикционных дисков (фиг. 1) состоит из регулируемого электропривода 1, связанного с валом инерционной установки 3. Инерционная установка 3 выполнена в виде тела вращения, закрепленного на двух опорах 2 и 4. Вал инерционной установки через датчик крутящего момента 5 и датчик скорости 6 соединен с валом испь 1 тательного фрикционного устройства 8. Вал испытательного фрикционного устройства установлен на подшипниках 7. На валу испытательного фрикционного устройства закреплен подвижный диск 9. В корпусе 8 с встроенным гидроцилиндром 11 закреплены два неподвижных тормозных диска 10, которые могут свободно перемещаться в горизонтальной плоскости. В один из неподвижных дисков установлен термодатчик 27.Гидросистема стенда представляет собой три автономные системы система для смазки подшипниковых узлов система смазки испытательного фрикционного устройства система управления.Система смазки подшипниковых узлов состоит из гидростанции 13, датчика потока 15. системы охлаждения 14. Перед системой охлаждения установлен датчик температуры масла 12.Система смазки испытательного фрикционного устройства состоит из гидростанции 16,датчика потока 18, регулятора потока 19 и системы охлаждения 17. Перед системой охлаждения установлен датчик температуры масла 20.Система управления состоит из гидроцилиндра 11, вмонтированного в корпус испь 1 тательного фрикционного устройства 8, масляной емкости 23, насоса 24, регулятора давления с датчиком давления 22, системы охлаждения 21, распределителя 25 с электрическим дистанционным управлением для включения гидроцилиндра, датчика давления 26.Блок управления имеет блок приема сигнала 28 исполнительного блока управления работой стенда 30, процессорного блока 29 и блока отображения информации 31.Испытательное фрикционное устройство (фиг. 2) представляет собой корпус 4, установленный на фундаменте. Внутри корпуса на подшипниках 7 установлен вал 2, на который закреплен сменный зубчатый фланец 1, который является держателем подвижного фрикционного диска 9. Два неподвижных тормозных диска 10 закреплены в корпусе с возможностью свободного перемещения по оси нагружения. Гидроцилиндр нагружения изготовлен в крышке 5 корпуса 4, и имеет поршень 6. В зависимости от типоразмера фрикционных дисков 10 и 9 предусмотрена установка сменных вставок 8 гидроцилиндра и вставок 3 поршня 6, позволяющих регулировать давление прижатия. Для возврата дисков в исходное состояние предусмотрены пружины 11, установленные в промежуточном диске 12.Стенд работает следующим образом. Включаются гидростанция 13 гидросистемы смазки подшипниковых узлов стенда. Масло поступает в подшипниковые узлы 2, 4, 7. Включаются гидростанция 16 смазки испытательного фрикционного устройства, и масло через регулятор потока 19, поступает в корпус испытательного фрикционного устройства 8. При наличии потока масла регистрируемого датчиками 15 и 18, блок управления 29 посредством исполнительного блока 30 запускает основной электропривод 1 и инерционная установка 3 стенда разгоняется до заданной частоты вращения, контролируемой при помощи датчика 6. При достижении заданной величины частоты вращения отключается главный привод стенда 1, одновременно включается электромагнит распределителя 25,обеспечивающего подачу масла в полость гидроцилиндра 11. Происходит торможение инерционной установки 3 стенда при помощи зажима фрикционных дисков 9 и 10 в корпусе испытательного фрикционного устройства 8 и полная остановка привода.В процессе испытаний регистрируются следующие параметрыСнимаемые значения отображаются с помошью блока информации 35. При превь 1 шении температуры выше заданной в подшипниковых узлах, регистрируемой датчиком 12,или при отсутствии поступления масла, регистрируемого датчиками 15 и 18, процессорный блок 29 посредством исполнительного блока 30 прекращает работу стенда.При нормальной работе стенда очередной цикл работы стенда начинается с повторного запуска привода 1 и разгона инерционной установки до заданной частоты вращения,отключением привода и одновременным торможением фрикционных дисков до полной остановки инерционной установки стенда. В случае превышения температуры масла в испь 1 тательном фрикционном устройстве выше заданной, регистрируемой датчиком 20, повторный запуск цикла испытаний начинается после уменьшения температуры ниже заданной.Для установки нового типа испытуемых фрикционных дисков, открывают крышку 5 корпуса 4, снимают подвижный 9 и неподвижный 10 диски, затем снимают зубчатый фланец 1 с вала 2 и устанавливают новый зубчатый фланец и новые фрикционные диски. При необходимости перехода на новый диапазон нагрузок снимают промежуточный диск 7 с возвратными пружинами 11, поршень 6 гидроцилиндра и устанавливают вставку гидроцилиндра 8 и вставку поршня 3, плошадь поршня гидроцилиндра изменяется и, соответственно, изменяется усилие на испытываемые фрикционные диски.В результате практического применения предлагаемого стенда повышается эффективность использования стенда вследствие того, что испытательное фрикционное устройство выполнено в отдельном корпусе и комплектуется сменными зубчатыми фланцами, а гидроцилиндр нагружения изготовлен в крышке корпуса, причем в зависимости от типоразмера фрикционных дисков предусмотрена замена вставок гидроцилиндра и поршня. Также повышается точность, объективность и безопасность эксплуатации стенда при определении результатов испытаний вследствие того, что на стенде устанавливается автоматическая система управления, регистрации и контроля состояния всех узлов стенда. На стенде применяется автономная система смазки подшипниковых узлов, смазки испь 1 тательного фрикционного устройства и системы управления, каждая из которых оснащена датчиками давления, температуры и системой охлаждения масла, а для регистрации момента трения используют датчик крутяшего момента, смонтированный на врашаюшемся валу между испытательным фрикционным устройством и инерционной установкой.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.