191283. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gyorsított élettartam vizsgálatra alternáló mozgású, szakaszos üzemű gépekhez, gépelemekhez
1 191 283 2 A találmány berendezés gyorsított élettartamvizsgálatra alternáló mozgású, szakaszos üzemű gépekhez vagy gépelemekhez, üzemszerűen megengedett nyomatéki, valamint erőviszonyok mellett. A gyártmányok alkalmassági és minőségi vizsgálatai világviszonylatban elterjedtek, és mindinkább szükségessé is válnak. Bizonyos új gyártmányokra számos országban kötelezően elő van írva a forgalombahozatal előtti műszaki alkalmassági vizsgálat, a továbbiakban pedig bizonyos minőségi ellenőrzés. Megfelelő vizsgálatok végzése nem csak a felhasználó szempontjából, hanem a gyártómű gyártmányfejlesztése érdekében is szükségesek. Vizsgálatok több szempontból, több célra végezhetők, de a gyártmányok élettartamának vizsgálata és meghatározása általában mindig fontos szempont. Természetesen a gépeknek az alkalmazásnak megfelelő tényleges üzemi körülmények melletti élettartama a mértékadó. Ezzel szemben az élettartam vizsgálat nem tarthat hosszú évekig, hiszen az a forgalombahozatalt késleltetné, sőt ezidő alatt bizonyos erkölcsi avulás is bekövetkeznék, azaz a gép korszerűségéből veszítene. A gyorsított élettartamvizsgálat eddig ismert és alkalmazott módszerei : a) az üzemi terhelési viszonyoknál nagyobb próbaterhelés alkalmazása, — melynek következtében az élettartam rövidül —, és a kapott eredmények megfelelő elméleti és gyakorlati átértékelése az üzemi terhelési viszonyokra; b) üzemszerű szakaszos működés esetén a bekapcsolási és szünetidők arányának változtatásával rövidítve az élettartamvizsgálat idejét; c) fordulatszám, illetve sebesség növelésével csökkentve az élettartamvizsgálaí idejét. E módszerek egyenként vagy kombinálva, igen gyakran eredményesen alkalmazhatók. Probléma jelentkezik azonban olyan gépeknél, melyeknél a hosszú élettartam követelmény, de a vizsgálati idő rövidítésére terhélésnöveléssel (nagyobb nyomatékot, illetve erők alkalmazásával) nincs lehetőség, valamely kritikus szerkezeti elem miatt. Ez a helyzet például csigahajtóműveknél, ahol az üzemi terhelés fokozása a vizsgálati eredményt, a csiga nagyobb mérvű deformációja (behajlása) miatt teljesen meghamisíthatja. A cél az előzőek alapján olyan gyorsított élettartamvizsgálati módszer és berendezés kialakítása, amely az ismert eljárások, berendezések hiányosságait kiküszöbölve lehetővé teszi olyan alkatrészek, gépek vizsgálati idejének lerövidítését, amelyeknél a terhelés nem növelhető az üzemi terhelés fölé, vagy a súrlódási, a csúszási viszonyok az üzemitől nem térhetnek el. A célnak megfelelő találmányi gondolat kiinduló alapja a következő: Ismert, hogy szakaszos üzemmódban, gyakran ismétlődő ciklusok esetében a gépeknél a forgó és/vagy haladó mozgást végző tömegek miatt, a felfutási (gyorsulási) és/vagy fékezési (lassulási) folyamatok alatt jelentkezik üzemszerűen a legnagyobb igénybevétel. A stacioner üzemállapotban az igénybevétel jóval kisebb. Tehát a vizsgált szakaszos üzemű gép mértékadó üzemi terhelése normál körülmények esetén a stacioner terhelésből és a gyorsított, illetve lassított tömegek által okozott terhelésből adódik össze. A találmányi gondolat alapját képező felismerés egyik része az, hogy a mértékadó felfutási és fékezési üzemállapot stacioner és dinamikus terhelését összegezve, — megfelelően kiszámítható megnövelt redukált tömegekkel leképezzük - a mértékadó terhelésnek megfelelő tisztán dinamikus terhelést alakítunk ki. Így a gyorsulási és lassulási viszonyok mértékadó, szimmetrikusan tartása mellett, az igénybevétel szempontjából egyetlen leképzett ciklus, egyenértékű lehet egy, plusz egy reverzált normál ciklussal. így a vizsgálati idő jelentősen rövidül. A felismerés másik része az F = a'm, illetőleg M = e ■ © ismert összefüggések alapján abban van, hogy a gyorsulási, illetve lassulási értékek (a, ill. e) növelhetők, a tömegek (m, ill. 0) egyidejű csökkentése mellett, úgy, hogy F és M változatlanok maradjanak. Vagyis az erő és nyomatéki viszonyok, tehát a mértékadó terhelés állandóan tartása mellett csökkentjük a gyorsulások és lassulások növelésével a ciklus idejét. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti berendezés gyorsított élettartamvizsgálatra alternáló mozgású szakaszos üzemű gépekhez vagy gépelemekhez, üzemszerűen megengedett nyomatéki, valamint erőviszonyok melleit oly módon van kialakítva, hogy a vizsgált gép, pl. hajtómű meghajtott tengelyéhez nyomatékot mérő első tengelykapcsolón keresztül csatlakozó villamos motorja; adott esetben a villamos motor másik tengelyvégére kapcsolódó tachogenerátora; a vizsgált gép hajtótengelyéhez nyomatékot mérő második tengelykapcsolón keresztül a lassú oldali tengelyével csatlakozó gyorsító hajtóműve; a gyorsító hajtómű gyorsoldali tengelyére erősített lendítőkereke van. A találmány szerinti berendezést és annak működését kiviteli példa alapján rajz segítségével ismertetjük. A mellékelt ábrán egy hajtómű vizsgálatára szolgáló berendezés vázlatos elrendezési rajzát szemléltetjük. A vizsgált 2 hajtómű, 2a meghajtott tengelyéhez 5 nyomatékot mérő első tengelykapcsolón keresztül csatlakozik az 1 villamosmotor, amelynek másik tengelyvégére adott esetben 7 tachogenerátor kapcsolódik. A vizsgáit 2 hajtómű 2b hajtótengelyéhez 6 nyomatékot mérő második tengelykapcsolón keresztül a 3a lassúoldali tengelyével a 3 gyorsító hajtómű kapcsolódik. A 3 gyorsító hajtómű 3b gyorsoldali tengelyére 4 lendítőkerék van erősítve. A vizsgálat végzése úgy történik, hogy a hajtómű üzemi viszonyaiból kialakított ciklus melletti működtetéssel a változtatható gyorsításű és nyomatékú 1 villamos motor, valamint az 5 és 6 nyomatékot mérő tengelykapcsoló segítségével beállítjuk a mértékadó terhelést. Ez úgy történik, hogy a lendítő kerék tömegét úgy változtatjuk, hogy a 6 nyomatékmérő tengelykapcsolón a mértékadó dinamikus terhelés jelentkez5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
