Шпиндельный узел станка для испытания шлифовальных кругов Советский патент 1981 года по МПК B24B41/00 

(54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

I

Изобретение относится к станкостроению, а именно к станкам для испытания на прочность абразивнь1х кругов.

В основу всех типов станков для испытания на механическую прочность абразивных к-ругов заложен принцип вращения их со скоростью, превышающей рабочую в 1,5 раза.

Известен станок, в котором испытьтаемый круг подвешивается к тонкому гибкому валу, в испытательной камере создается вакуум и шпиндель разгоняется до испытательной скорости, превышающей критическую, и вращается определенное время с этой скоростью.

При этом для разгрузки подшипников шпинделя от действия центробежных сил, возникающих вследствие дасбапанса круга при переходе через критическую скорость, геометрические размеры шпшаделя выбираются такими, что критическая часть его вращения значительно меньше испытательной 1 .

Однако из-за этого шпиндель имеет малую жесткость и часто не обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять действию сил, возникающих при разрыве круга. Таким

образом, возникает противоречие между необходимостью уменьшить диаметр шпинделя и стремлением увеличивать его прочность.

При работе шпинделя в докритической области подшипники нагружены от действия центробежных сил, возникающих из-за неуравновешенности круга; после перехода через критическую скорость подшипники разгружены вследствие эффекта самоцентрирования. Время работы шпинделя в докритической

to области (и следовательно время, при котором подшипники находятся под действием значительных нагрузок) зависит от величины зтой скорости. С ее уменьшением это время уменьг шается, следовательно, долговечность подшишга ков увеличивается. Критическая скорость шпинделя является величиной постоянной и определяется геометрическими размерами самого шпинделя (в станках с гибкими шпинделями) .

20

Цель изобретения - повышение работоспособности и долговечности подшипников за счет снижения критической скорости ишиндеяя. Поставленная цель достигается тем, что итиндель снабжен дополнительной сосредоточенной сбала)1сированной массой, установлен ной между гибким участком нтинделя и местом крепления круга. При этом величина этой массы определяет ся по формуле r TTZT- Kpi кр. где j - жесткость шпинделя; критическая частота вращения шпи деля; mkp - масса круга. На чертеже показан шпиндельный узел, вертикальный разрез. На станине 1 установлен электродвигатель 2, соединенный с гибким шпинделем 3, на котором имеется оправка 4 для испытываем го круга 5. Нижний конец шпинделя свобод но помешен в подшипниковой опоре 6, явля юшейся ограничителем. На шпинделе между гибким участком и оправкой 4 расположен диск 7. При включении приводного электродвигате ля 2 шпиндель 3 с испытываемым кругом 5 разгоняется до испытательной скорости Vu, достигая требуемой частоты вращения и пер хода при этом через критическую частоту вращения , В диапазоне частот вращения, меньших ,. на подшипники шпинделя действуют нагрузки, вызванные неуравновешенностью к га. Для птинделя на жестких опорах - -J з 1C V . кр I- m,p Для уменьшения длительности этих нагрузок следует уменьшить . При заданной массе круга ткр этого можно достигнуть путем уменыпения жесткости шпинделя (для шпинделя на жестких опорах), но это неизменно связано с уменьшением его прочности, что может вызвать разрушение шпинделя При разрыве испытываемого круга. 4 Критическая скорость уменьшается тл счп установки дополнительной массы ппдоп. Критическая частота вращения при этом р -АОП Таким образом, регулируя величину дотюлнительной массы, можно получать разные значения критической скорости и обеспечить условие, что Hui дополнитель)1ая масса при этом подсчитывается по формуле «-рГ.% Изобретение обеспечивает повышение долговечности шпиндельного узла станка. Формула изобретения 1.Шпиндельный узел станка для испыта1шя шлифовальных кругов, содержаший станину, в которой установлен связанный с приводом шпиндель с гибким участком, отличаю Ш и и с я тем, что, с целью повышения работоспособности и долговечности подишпников за счет снижения критической скорости шпивделя при сохранении его прочности, ишин цель снабжен дополнительной сосредоточенной сбалансированной массой, установленной между гибким участком шпинделя и местом крепления круга. 2.Узел по п. 1, о т л и ч а ю UI и йс Я тем, что величина дополнительной массы определяется по формуле боо 3 где j - жесткость шпинделя; nkp - критическая частота вращения шпинделя; mkp - масса круга. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Паспорт станка для испытания кругов модели В2Р фирмы Carl Schenck (ФРГ), 97R.