專利名稱：V帶全功能動態性能試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對各種V帶進行全功能動態性能試驗的裝置，該裝置尤其能對兩種或兩種以上的同型號規格的V帶進行各種動態性能對比試驗。
目前，對于V帶的動態性能試驗常用的為無扭矩的里程屈撓試驗機，該機是將V帶套在兩個標準帶輪上，在張力作用下進行高速運轉，以試驗V帶所能運行的屈撓次數，同時測量兩輪的中心距變化值，以計算帶的伸長率。而V帶在實際運行中，除屈撓外，還要傳遞扭矩，所以有扭矩試驗更能反應V帶的傳動特性，這正是現有無扭矩屈撓試驗機的局限性。
目前，在有扭矩試驗技術中，有兩種試驗方法，一種采用開式試驗機，另一種采用封閉式試驗機。開式試驗機將試驗功率通過V帶傳動負載直接消耗掉，造成浪費，而封閉式試驗機可將功率回收重復使用，前者不節能，后者可節能60％～90％。封閉式試驗機又有機械封閉和電封閉二種，機械封閉可節能80～90％。但加載系統結構復雜，儀器儀表和控制系統價格昂貴；電封閉可節電60～65％，雖傳動結構簡單，但電力回收系統復雜、價格昂貴。因此目前在行業中多以無扭矩屈撓試驗機為主，有扭矩封閉式試驗機使用較少。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、價格低廉、節能效果好的機械封閉V帶試驗機。它不僅能進行V帶的無扭矩屈撓試驗，還能進行V帶有扭矩的各種動態性能對比試驗，是目前行業中急需的一種動態性能試驗設備。
本實用新型的目的是這樣實現的根據現有的V帶機械封閉試驗機原理(見附件)，在

圖1中A端為試驗邊，B端為輔助邊，各有V帶連接，Ⅰ軸為主動軸總成，Ⅱ軸為被動軸總成，在主動軸總成Ⅰ上裝有可調直徑輔助加載帶輪D1′，電機驅動帶輪M，扭矩轉速傳感器T和試驗帶輪D1。在被動總成Ⅱ上，裝有加載輔助帶輪D2′，初拉力施加裝置L萬向軸W和試驗帶輪D2，以上組成構成了試驗機的封閉試驗系統。在圖1中當D1′＜D2′，D1=D2時，試驗系統的力流處于順流加載狀態(圖1箭頭所示)，現有技術中的D1′為可調直徑輔助加載帶輪。為了測得加載帶輪的扭矩變化，在D1和D1′的主動軸上加扭矩轉速傳感器，并配備相應的扭矩儀、轉速儀和控制操作系統，這部分的費用約占整個裝置的1/2～2/3。本實用新型可以將上述系統省略，將D1′的帶輪改為不可調直徑的三種或四種不同直徑的獨立帶輪，以代替可調直徑輔助加載帶輪，這樣就大大減化了封閉試驗系統的結構，減少了設備成本，本實用新型正是在簡化結構的以后，將封閉試驗系統中的主動軸總成Ⅰ視為對稱軸，在其反方向增加一套同樣的封閉試驗系統，使兩系統共用一個主動軸總成，將二個被動軸總成Ⅱ和Ⅲ分置于主動軸總成的兩側(見圖2)，形成了兩個各自獨立的封閉力流，而試驗系統又為一個互相影響的整體，稱之為“雙向對稱機械封閉試驗系統”，此系統所構成的試驗裝置其最大特點是可進行同一工況條件下的各項V帶動態性能對比試驗。如
1、令D1′=D2′=D3′，D1=D2=D3，并將各帶輪換成里程屈繞試驗機所要求的帶輪，試驗帶及初拉力也按要求配備，測量中心矩的變化，記錄屈撓次數，便可進行同工況條件下的4根V帶無扭矩里程屈撓試驗，其對比試驗更具說服力和可比性。
2、令D1′＜D2′=D3′，D1=D2=D3此時整個系統處于順流加載狀態(如圖2箭頭所示)，該系統為有扭矩動態性能對比試驗，可測得二根V帶在同樣扭矩條件下的傳動平穩性、打滑程度、伸長量、磨損情況、恒扭矩狀態下的使用壽命及失效形式等。如更換D1′的直徑規格，則可得到不同扭矩條件下的不同動態性能對比結果。
3、如在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸上進行轉速測試，則上述試驗可得到二根V帶在同一扭矩條件下的滑動率變化情況，從而評定V帶滑動特性和承載能力。
4、如增加初拉力，減小試驗帶輪直徑，選擇較小的D1′，則試驗系統便成為強化疲勞壽命對比試驗。從試驗的各種參數中，可推算出試驗帶在實際工況下的使用壽命。
5、如將Ⅰ、Ⅲ軸上的V帶脫開，僅用Ⅰ、Ⅱ軸工作并在已知D1′所顯示的實際扭矩值下工作，便可測得試驗帶在特定條件下的實際傳動功率。若改變Ⅰ軸的轉速又可得到V帶的V-P曲線(轉速－功率曲線)。
以上各項試驗均包括在V帶的動態性能試驗之中，所以，該實用新型可完成V帶的全功能動態性能試驗任務，減少了設備投資，做到了一機多能，節省了試驗時間和試驗費用，可更真實的反映出V帶傳動的各種特性，使試驗更加可信。由于采用了機械封閉的力流原理，大大減少了能源消耗，可節約能源80～90％。
本實用新型是這樣實施的將圖2中的Ⅰ軸、Ⅱ軸和Ⅲ軸布局成立式三角形結構(Δ)(如圖3a所示)，Ⅰ軸在頂部，Ⅱ軸和Ⅲ軸分別在三角形的兩邊，其結構由以下部分組成驅動電機[1]固定在底板[3]上，通過V帶[2]傳至Ⅰ軸帶輪[7](也可不用帶傳動，而采用其它傳動形式)，Ⅰ軸由兩個軸承座[9]支承，[8]為彈性聯軸節，Ⅰ軸的兩端分別為雙槽試驗帶輪D1和雙槽輔助加載帶輪D1′，通過V帶分別傳動三角形二斜邊的D2、D3和D2′、D3′；D2、D3和D2′、D3′分別固定在各自的滑動軸座[6]上，滑動軸座[6]又與滑軌[4]連接，以保證試驗帶伸長時移位，在滑動軸座[6]下端固定重錘[11]，重錘可根據試驗帶的不同初拉力要求更換其重量，在D3和D3′、D2和D2′之間分別有一萬向軸[10]聯接，以保證因二端V帶的伸長量不同而引起的偏斜。[5]為整個試驗臺的底座。試驗機設計成立式三角形結構，改變了現有V帶機械封閉試驗機的臥式平面傳動結構形式，充分利用了空間，減少了占地面積，便于觀察與操作。
本實用新型采用了一個附件，三個附圖。附件現有“V帶機械封閉試驗機”原理。
如圖1所示，A面為試驗邊，其試驗帶輪D1=D2，B面為輔助邊，其輔助帶輪為D1′和D2′，在試驗中，改變D1′，使D1′≠D2′，這時輔助帶的傳動比將不等，而D1和D1′，D2和D2′都是同軸的，這就在封閉系統中造成一個滑差，帶與帶輪間的相對滑動產生的力為系統加上了載荷。
當D1=D2，D1′=D2′，Ⅰ軸和Ⅱ軸的轉速同步，Ⅰ軸不受扭矩，系統沒有力流通過，試驗機處于空載運行狀態。
當D1′＜D2′，D1=D2，輔助帶的圓周力為Ft′=2M1D1′]]>試驗帶的圓周力為Ft=2M1D1]]>式中M1為Ⅰ軸的扭矩，上二式中D1′＜D1故Ft′＞Ft此時若使Ⅱ軸轉動，必須通過驅動電機向Ⅰ軸上的驅動帶輪輸入一補償扭矩Md。此時系統的扭矩沿圖示的箭頭方向傳遞，成為順流傳遞方向(如D1′＞D2′D1=D2時為逆流傳遞方向)。
此時M1=M1η2+Md式中η為傳動效率則η=M1-MdM1]]>附圖圖1為現有V帶機械封閉試驗機的傳動示意圖。
A-試驗邊；B-輔助邊；Ⅰ-主動軸總成；D1′-可調直徑輔助加載帶輪；M-電機驅動帶輪；T-扭矩轉速傳感器；D1-試驗帶輪；Ⅱ-被動軸總成；D2′-輔助加載帶輪；L-初拉力施加裝置；W-萬向軸；D2-試驗帶輪；圖2為本實用新型提出的“V帶雙向對稱封閉試驗系統”的傳動示意圖。
Ⅲ-被動軸總成；D3-試驗帶輪；D3′-輔助加載帶輪；圖3為“V帶雙向對稱封閉試驗系統”的結構示意圖。圖中1-驅動電機；2-傳動V帶；3-底板；4-滑軌；5-試驗機底座；6-滑動軸座；7-驅動帶輪；8-彈性聯軸節；9-軸承座；10-萬向軸；11-重錘；
權利要求1.一種能對各種V帶進行全功能動態性能試驗的裝置，是以現有V帶機械封閉試驗機的原理為基礎，其基本組成包括主動軸總成和被動軸總成，主動軸總成上裝有可調直徑的加載輔助帶輪、電機驅動帶輪、扭矩轉速傳感器和試驗帶輪；在被動軸總成上裝有加載輔助帶輪、萬向軸、試驗帶輪和初拉力施加裝置，以上組成構成了試驗機的封閉試驗系統。本實用新型的特征在于將封閉試驗系統中的主動軸總成視為對稱軸，在其反方向增加一套同樣的封閉試驗系統，在兩個封閉試驗系統共有一個主動軸總成的情況下將兩個被動軸總成分置于主動軸總成的兩側，形成了兩個各自獨立的封閉力流，而試驗系統又為一個相互影響的整體，稱之為“雙向對稱封閉試驗系統”，該系統構成了V帶多功能動態性能試驗裝置。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于將主動軸總成上裝有可調直徑的加載輔助帶輪改為不可調直徑的三個或四個不同直徑的獨立帶輪，其差值可根據所能產生的滑動率的大小來確定，試驗時可根據不同帶型和試驗條件選擇不同的帶輪直徑。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于將主動軸總成上的扭矩轉速傳感器取下，試驗時不必讀出具體數值，只在所選定的不同直徑加載帶輪下進行恒扭矩的各種相同工況下的對比試驗。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于“雙向對稱封閉試驗系統”的結構形式為立式三角形的傳動形式，在三角形的兩側各有一個獨立的封閉試驗系統。
專利摘要一種能對各種V帶進行全功能動態性能試驗的裝置,利用現有V帶機械封閉試驗機的原理,并以其基本組成封閉試驗系統的主動軸總成進行簡化,并以此軸為對稱軸,在其反方向再增加一套同樣的封閉試驗系統,使兩個封閉試驗系統共用一個主動軸總成。這兩個封閉試驗系統組合后形成了兩個各自獨立的封閉力流,而兩試驗系統又組成了相互影響的整體,可命為“雙向對稱封閉試驗系統”,以該系統組成的裝置可進行各種V帶的有扭矩和無扭矩的全部動態性能試驗。
文檔編號G01N3/00GK2433616SQ9925844
公開日2001年6月6日 申請日期1999年12月16日 優先權日1999年12月16日
發明者王潔民 申請人:王潔民