Испытательный стенд с ременным приводом

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 24 В 41/04//6 01 g 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I" К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4045225/31-08 (22) 31, 03, 86 (46) 23.06.88. Бюл. ¹ 23 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова (72) Н.И.Алексеева, С.П.Богословский, А.А.Ганичев, В.Д.Захаров, Б.Ф. Клочков и А.M. Щерабков (53) 621. 922,079 (088.8) (56) Станки и инструмент, 1979, № 11, с. 21-22 ° (54) ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД С РЕМЕННЫМ

ПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к устройствам (стендам) для испытания вращением на механическую прочность деталей, например шлифовальных кругов.

Целью изобретения является повьппение надежности испытательного стенда путем снижения динамических нагрузок на подшипники шпинделя. В корпусе 1 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 С1 и

С „ в направлении, совпадающем с направлением усилия натяжения ременно„.SU,„, 1404303 А1

ro привода 5, и коэффициенты жесткости С„ и С2 в направлении, перпендикулярном 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 только в на9 правлении, 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 12, 12, 1,. 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: С< (3 — С 1 -К(1-1 2) (? -L(1+1 q )+ll21 С р1 С у—

=С,„-К(1,-1) (1Л (1+1„)+11, ) С ;

С K(1,-1 ) (L -L(1 +1<)+1 1 )Cp K=

1, (1, -1,) b 2-1. (l +1 ) +1,1 . Умень шение динамических нагрузок подшипниКоВ шпинделя обеспечивается уменьшени; eM количества критических частот вращения и прямой круговой процессией любого сечения шпинделя при работе стенда. 2 ил.

1404303

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

Целью изобретения является повы5 шение надежности испытательного стенда путем снижения динамических нагрузок на подшипники шпинделя .

На фиг. 1 изображена конструктивная схема испытательного стенда, с ременным приводом; на фиг. 2 — схема для определения осевых координат.

Испытательный стенд содержит кор тус 1, шпиндель 2, установленный в 15 корпусе 1 в двух упругих опорах 3 и

4, ременный привод 5 шпинделя 2. Упругие опоры 3 и 4 шпинделя 2 выполнеНы анизотропными и имеют коэффициенты жесткости С „, С „ в направлении 20

6, совпадающем с направлением усилия йатяжения.ременного привода 5, и коэффициенты жесткости C C

ynpyroe силовое поле с коэффициентом жесткости С только в направлении 7, Перпендикулярном направлению усилия натяжения ременного привода 5. Упругие опоры 3 и 4, дополнительная упругая опора 11 и ременной привод 5 име- 40

Ют осевые координаты, отсчитываемые от центра масс 12 шпинделя 2,соответственно 1, 1, 1 и L. Коэффициенты жесткости упругих опор 3 и 4 в направлении 7, перпендикулярном усилию натяжения ременного привода 5, и коэффициент жесткости дополнительной упругой опоры 11 определены по формулам

С К(1 lg) (L (1 1q)+lip)Cp 50

Cgy=C „-К(1 -1) (1 -L(1+1 )+11 1Ср

С =К(1,-1 ) (L -Ъ(1„ 1 )+1, 1 3 Ср, где С вЂ . коэффициент жесткости ременного привода 5 в Hараен 55

6 действия его усилия

1 -1 ) (1 -1(1 +1 7+

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

С 1х+С 1 у+С р= С 1у+С у+С, С х 1 +С х1 +Ср1=С у "i+Cgyl +С 1>

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 во 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. B период испытания детали 9 на прочность любое сечение шпинделя 2 совершает прямую круговую прецессию, при которой амплитудные значения дичамических нагрузок в подшипниках 10 вала 8 будут наименьшими, что также повысит надежность стенда.

Формула изобретения

Испытательный стенд с ременным приводом, выполненный в виде корпуса, установленного в нем в двух упругих опорах шпинделя и его ременного привода, отличающийся тем, что, с целью повышения 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 ре-,. менного привода, а упругие опоры шпинделя выполнены анизотропными, при этом коэффициенты жесткости всех упругих опор выбирают по формуле

C -С -K(l-1 ) (1 -L(1+1 )+1 1 ) С

1у 2х K(11-1)Г1 -L(1+1()+1 1 Ср, С,=K(l -1,) j LÐ-L(l g+l )+1 „1, C

1404303

С вЂ” коэффициент жесткости дополнительной упругой опоры шпин-10 деля 3

К1 (1,-17Г1 -1711+12)+11 12) Составитель Т,Петухова

Редактор Л. Гратилло Техред H.Bepec

Корректор Л.Патай

Заказ 3036/ 16 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где С,С2„,С „,С, - коэффициенты (у 2 1х 2х жесткости упругих опор шпинделя в направлении, соответственно перпендикулярном и совпадающем с усилием натяжения ременного привода;

С - коэффициент жесткости ременР ного привода;

1,12,1,L - осевые координаты, отсчитываемые от центра масс шпинделя соответственно до упру.— гих опор шпинделя, дополнительной упругой опоры и ременного привода шпинделя.