Центробежный стенд для испытания образцов Советский патент 1993 года по МПК G01N3/18 

шейки 14 цапфы. Опора 5 снабжена демпфером 15. Устройство соединения съемной цапфы 9 с концом вала 6 на чертеже не показано. Устройство для разрезания цапфы 9 содержит закрепленное во вращающейся опоре 16 вертикальное колесо 17 с коаксиальным цапфе 9 отверстием, снабженным по окружности контактными зубьями 18, и; соединенное---6 ним (17) угловым зацеплением 19 горизонтальное зубчатое колесо 20 с осевой резьбовой гайкой 21 для радиального перемещения резьбовой парой резца 22 с направляющим хвостовиком 23, подвижно закрепленным в корпусе 24.

Стенд работает следующим образом. Воздушной турбиной 7 вращают вал 6 в подшипниках 4, 5 с маховиком 8, цапфой 9 и испытуемым диском 11. При этом резцы 13 не касаются поверхности шейки 14 цапфы 9, Затем увеличивают частоту вращения диска 11 до его разрушения. После отделения оторванной части от разрушенного диска за счет его дисбаланса возникают значительные неуравновешенные радиальные силы, действующие на цапфу 9 и образующие по оси изгибающий момент. В результате происходит радиальное перемещение цапфы 9 с концом вала 6 и.в пределах перемещений демпфирующей опоры 5 возникает контакт шейки 14с резцами 13 и подрезание цапфы, За счет последнего происходит резкое снижение прочности шейки 14 и отгиб по радиусу разрушенного диска, что приводит к еще большему дисбалансу. В итоге резцами 13 разрезают перемещающуюся по радиусу шейку 14 и отделяют разрушенный диск 11 с муфтой 10 и концом цапфы.

При использовании инерционного маховика 8, работающего с эффектом гирокомпаса, упомянутое радиальное перемещение цапфы с разрушением диска 11 и отрезанием цапфы 9 происходит более плавно без резких ударных нагрузок.

При использовании отрезного устройства (фиг, 2), работа которого не нуждается в пояснении, после контакта зубьев 18с шейкой 14 цапфы 9 за счет вращения колес 17 и 20 от цапфы сокращается время процесса разрезания цапфы и отделения от вала 6 разрушенного диска. После остановки вала 6 с него удаляют остаток цапфы 9 и готовят стенд к следующим испытаниям с новой цапфой.

Преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в следующем.

В прототипе подшипники вала стенда выполнены жесткими и испытуемый керамический диск крепится на валу стенда. Поэтому при разрыве диска возникающая

радиальная сила и вибрация воздействуют на конец вала и его опоры, особенно концевую, что в итоге приводит к их перегрузке и преждевременному выходу из строя.

В изобретении ближайшая к испытуемому диску опора вала снабжена демпфером, а между валом и диском предусмотрена съемная крепежная цапфа, причем на конце вала между опорой и диском установлен инерционный маховик. При

разрыве диска за счет использования маховика обеспечивается плавное радиальное перемещение вала с цапфой, разрезание резцами последней и отделение, разрушенного диска от вала. За счет этого исключаются ударные нагрузки при касании резцов поверхности цапфы, а также снижается воздействие по величине и времени на основной вал стенда и его подшипники, Все это повышает, надежность стенДа

для испытаний керамических дисков на разрыв.

Формулаизобретения

1. Центробежный стенд для испытания образцов, содержащий корпус и установ: ленные в нем в опорах приводной вал с приводом его вращения, средство крепления и жестко соединенную со средством

крепления съемную цапфу, размещенную в углублении на торце вала, отличаю щ и й- с я тем, что, с целью повышения надежности стенда за счет снижения действия радиальных дисбалансных сил, возникающих при

разрушении образца, съемная цапфа установлена в углублении торца вала так, что большая часть ее находится вне отверстия, а,стенд снабжен резцом, закрепленным на .корпусе напротив выступающей части цапфы и с зазором относительно нее.

2, Стенд по п. 1,отличающийся тем, что резцы выполнены перемещающимися радиально по отношению к цапфе и снабжены приводом, взаимодействующим с

приводным валом.

3. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что он снабжен инерционным маховиком, установленным-соосно-на валу вблизи средств крепления.