Технические науки/3. Отраслевое машиностроение

Дудников В.С.

Днепропетровский национальный университет, Украина

Нагружающее устройство с механизмом аварийного сброса нагрузки

 

На кафедре технической механики  Днепропетровского национального университета разработан ряд электромеханических нагружающих утроиств на базе одноступенчатых волновых передач и самотормозящихся передач винт-гайка, которые используются для статических испытаний на прочность и жесткость натурных образцов машиностроительных конструкций [1]

Они мо­гут длительное время держать негрузку при отключенном приводе враща­тельного движения. Сброс нагрузки осуществляется путем реверсирова­ния вращательного привода. В случае же вихода из строя привода вращательного движения или винтовой передачи аварийный сброс нагруз­ки невозможен.

С целью обеспечения возможности аварийного сброса нагрузки с объекта нагружения при остановленном ведущем элементе нами разрботано нагружающее устройство, содержащее корпус  1, двигатель 2, редук­тор 3, например, волновой зубчатый, передачу винт-гайка трения сколь­жения, винт 4 которой выполнен заодно целое с выходным валом редук­тора, а гайка 5 выполнена в виде стакана 6, на внутренней цилиндри­ческой поверхности которого выполнена несамотормозящаяся резьба 7 (рисунок).Со стаканом 6 с помощью несааотораозящейся резьбы 7 соеди­нен дополнительный стакан 8. Стакан 6 имеет на наружной цилиндрической поверхности продольный паз 9, в котором располагается направляющая шпонка 10, закрепленная на корпусе 1. Основной 6 и дополнительный 8 стаканы фиксируются в окружном направлении друг относительно друга шпонкой 11, для чего стакан 6 имеет сквозной радиальный паз 12, а стакан 8 - соответствующее углубление 13. Боковые стенки углубления 13 и взаимодействующие с ними поверхности шпонки 11 выполнены наклон­ными, причем угол наклона выполнен больше угла трения. На стакане 6 с помощью кронштейна 14 закреплена крышка 15, открывающаяся вокруг оси 16 с помощью пружины кручения 17. Крышка 15 удерживается во взведенном состоянии защелкой 18, подпружиненной пружиной 19 и сколь­зящей внутри кронштейна 20. Защелка 18 снабжена штоком 21, к которому подсоединяется тянущий привод, например, электромагнит 22. Между крышкой 15 и шпонкой 11 установлена пружина 23 сжатия. В крышке 15 выполнено отверстие 24, через которое проходит винт 25, завернутый в шпонку 11 так, что его головка располагается над крышкой 15 и с зазором относительно ее. На корпусе 1 жестко закреплена проушина 26, а вилка 27 шарнирно связана с торцом дополнительного стакана 8 с возможностью вращения относительно него, при этом осевое усилие воспринимается буртами 28 и 29. При аварийной остановке привода вращательного движения (отключение питания электродвигателя 2, выход из строя электродвигателя 2, редуктора 3, передачи винт-гайка) сброс нагрузки с объекта напряжения осуществляется путем включения электромагнита 22) или вручную за шток 21), который преодолевает усилие пружины 19 и оттягивает за шток 21 защелку 18, освобождающую крышку 15, крышка 15 под действием пру­жины 17 открывается, при этом воздействует на головку винта 25 и с его помощью вытягивает шпонку 11 вдоль радиального паза 12. После выхода шпонни 11 из углубления 13 происходит расфиксация основного 6 и допол­нительногото 8 стаканов в окружном направлении.

 

Рисунок -  Нагружающее устройство с механизмом аварийного сброса нагрузки

 

В связи с тем, что резьба 7 выполнена несамотормозящейся, то дополнительный стакан 8 под действием ранее созданного осевого усилия проворачивается относгельно стакана 6, зафиксированного относительно корпуса 1 шпонкой 10, и вилки 27. При относительном вращении стаканов 6 и 8 они смещаются по резьбе в осевом направлении друг относительно друга на величину, достаточную для обнуления (сброса) ранее созданной осевой нагрузки.

После устранения причины аварийной остановки привода, а также сборки в первоначальное положение основного 6 и дополнительного 8 стаканов путем фиксации их в окружном направлении при помощи шпонки 11, нагружающее устройство готово к повторному использованию.

Конструкция признана изобретением [2].

 

 

 

 

 

Литература:

1.                Дудников В.С. Параметрический ряд электромеханических нагружающих устройств для статических испытаний машиностроительных конструкций/ В.С. Дудников, Л.В. Аверин, А.И. Нагорный // Расчет, конструирование и испытание машин в экстремальных условиях.- Днепропетровск, 1985. –С.129-136

2.                А.С. 1234740 СССР, G01M13/02.  Самотормозящееся нагружающее устройство/ В.С. Дудников, А.Г.Макаренков, Л.В. Аверин, З.Г.Алпаидзе//Открытия, изобретение, промышленные образцы, товарные знаки.-1986.-№20.