Испытательный стенд с ременным приводом Советский патент 1988 года по МПК B24B41/04 G01N3/08 

Изобретение относится к устройст- вам (стендам) для испытания вращением на механическую прочность деталей, например шлифовальных кругов.

Целью изобретения является повышение надежности испытательного стен- Да путем снижения динамических нагру- .зок на подшипники шпинделя.

На фиг. 1 изображена конструктив- ная схема испытательного стенда с ременным приводом; на фиг. 2 - схема для определения осевых координат.

: Испытательный стенд содержит кор- |гус 1, шпиндель 2, установленный в Корпусе 1 в двух упругих опорах 3 и 4, ременный привод 5 шпинделя... Уп- фугие опоры 3 и 4 шпинделя 2 выполие- Йы анизотропными и имеют коэффицйен- HI жесткости , в направлении $, совпадающем с напр-авлением усилия йатяжения.ременного привода 5, и коэф. фициенты жесткости С у, в направлении 7, перпендикулярном усилию на- фяжения ременного привода .5. Значения 1|:оэффициентов жecткoctи С fy и вы- раны из условия расположения крити- еских. частот вращения шпивделя 2 вне {рабочего диапазона частот его вращения. Вал 8 шпинделя 2 с закрепленной на нем испытуемой деталью 9 установлен в подшипниках 10. Между шпинделем 2 и корпусом 1 установлены дополнительная упругая опора 1 1,, создающая упругое силовое поле с коэффициентом жесткости С а только в направлении 7, Перпендикулярном направлению усилия натяжения ременного привода 5. Упругие опоры ЗиЛ, дополнительная упругая опора 11 и ременной привод 5 имейт осевые координаты, отсчитываемые от центра масс 12 шпинделя 2,соответственно 1, 1 и L. Коэффициенты жесткости упругих опор 3 и 4 в на- щ авлении 7, перпендикулярном усилию Натяжения ременного привода 5, и коэффициент жесткости дополнительной упругой опоры 1 1 определень по форму лам

,x-K(l-li).(l+lO+lliJCp C5,,C2,-K{lf-l) -L(l+li)+ll,Kp (,)-rL -L(li+lj)4a,-lJ-Cp,

где Cp - коэффициент жесткости ременного привода 5 в направлении 6 действия его усилия

K

i:i -ili iri-iu +i i i il

Определение коэффициентов жесткости опор по этим формулам обеспечивает выполнение следующих равенств:

Ci +C i +Cf Ciy+Cj +C ;

IT 2«l2 CpL Ciyli+C2 l7+Cgl;

С.. ,vl +CpL C l +Cj l|+Cal .

1X

2x- 2 P

Эти три равенства означают, что суммарное упругое поле шпинделя 2 изотропно.

Стенд работает следующим образом.

Суммарное упругое поле шпинделя 2 изотропно, что обеспечено соотношением жесткостей упругих опор 3 и 4, ременного привода 5 и дополнительной опоры 11. Ременной привод 5 приводит но вращение вал 8 с закрепленной на нем испытуемой деталью 9. В период разгона шпиндель 2, установленный в изотропном упругом поле, пройдет только через одну критическую частоту вращения и, следовательно, только один раз вызовет увеличение динамических нагрузок в подшипниках 10 вала 8, что повысит надежность стенда. В период испытания детали 9 на прочность любое сечение шпинделя 2 совершает прямую круговую прецессию, при которой амплитудные значения динамических н а- грузок в подшипниках 10 вала 8 будут наименьшими, что также повысит надежность стенда.

Формула изобретения

Испытательный стенд с ременным приводом, выполненньй в виде корпуса, установленного в нем в двух упругих опорах шпинделя и его ременного привода, отли чающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности стенда путем снижения динамических нагрузок на подшипники шпинделя, испытательный стенд снабжен установленной между корпусом и шпинделем дополнительной упругой опорой, предназначенной для создания упругого силового поля шпинделя в направлении, перпендикулярном усилию натяжения рет менного привода, а упругие опоры шпинделя выполнены анизотропными, при это коэффициенты жесткости всех упругих опор выбирают по формуле

C,.,Ci,-K(l-li)(l+l2)+lll.Cp; ,-K(l,-l)ГL -L(l+l)+l-l J-Cp; C,K(l,-l,)rL -L{li+l,,)+l. ,

С ,,C,Cj - коэффициенты

жесткости упругих опор шпинделя в направлении, соответственно перпендикулярном и совпадающем с усилием натяжения ременного привода;

Со - коэффициент жесткости дополнительной упругой опоры шпин-10 деля;

S коэффициент жесткости ременного привода; l,lj,l,L - осевые координаты, отсчитываемые от центра масс шпинделя соответственно до упругих опор шпинделя, дополнительной упругой опоры и .ременного привода шпинделя.

К

1

li -i Tri -iTi i+iiT+irirT

Изобретение относится к устройствам (стендам) для испытания вращением на механическую прочность деталей, например шлифовальных кругов. Целью изобретения является повышение надежности испытательного стенда путем снижения динамических нагрузок на подшипники шпинделя. В корпусе I i испытательного стенда установлен шпиндель 2 в упругих опорах 3 и 4. Шпиндель 2 приводится во вращение ременным приводом 5, Упругие опоры 3 и 4 шпинделя 2 выполнены анизотропными и имеют коэффициенты жесткости С к Cjj в направлении, совпадающем с направлением усилия натяжения ременного привода 5, и коэффициенты жесткос У в направлении, перпендити С, и С кулярном направлению усилия натяжения ременного привода 5.-Между шпинделем 2 и корпусом 1 установлена дополнительная упругая опора 11, создающая упругое силовое поле с коэффициентом жесткости С g только в направлении, перпендикулярном направлению усилия натяжения ременного привода 5. Упругие опоры 3 и 4, дополнительная упругая опора 11 и ременный привод 5 имеют осевые координаты, отсчитываемые от центра масс 12 шпинделя 2, соответственно 1, l, ,. L. Суммарное упругое поле шпинделя 2 изотропно при условии, что коэффициенты жесткости упругих опор 3 и 4, дополнительной упругой опоры 11 и ременного привода 5 связаны между собой следующими зависимостями: C,-K(I-II) (l+l.,) 0,, C2x-K(li-l)- (1+1)+11J- Cj,; ,-) (li+l.j) K 1; (,j)() + 14,. Уменьшение динамических нагрузок подшипников шпинделя обеспечивается уменьшением количества критических частот вращения и прямой круговой процессией любого сечения шпинделя при работе стенда. 2 ил. П .а с & (Л со со

Фиг.1