Устройство для испытания на разрыв деталей типа тел вращения

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания на разрыв деталей типа тел вращения с помощью центробежных сил. Цель изобретения - повышение долговечности за счет изменения значения критических скоростей вращения в процессе разгона. На станине 1 установлены магнит 3, защитный кожух 2 и цилиндрический корпус 6. Над магнитом 3 размещен диск 9 шпинделя (Ш), предназначенный для закрепления испытуемой детали 10. В корпусе 6 установлена с возможностью осевого перемещения прижимная часть 12 Ш. На боковых поверхностях диска 9 и части 12 Ш закреплены воздушные турбины 16,15, соединенные через электромагнитные вентили 25 с системой подачи воздуха. С диском 9 и частью 12 Ш взаимодействуют бесконтактные датчики 19,18 частоты вращения. Вентили 25 и датчики 18,19 связаны с электронным блоком 24 системы синхронизации разгона турбин 15,16. На основании сравнения сигналов датчиков 18, 19 электронным блоком 24 осуществляется управление вентилями 25 и синхронизация частоты вращения диска 9 и части 12 Ш. К моменту наступления резонанса у диска 9 Ш подают воздух в верхнюю торцовую полость корпуса 6, часть 12 Ш опускается и соединяется с диском 9. Далее производят разгон Ш до испытательной скорости и испытание детали 10 на разрыв. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX ссцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

SU 6 (51) 5 С 01 N 3/08

А2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ на

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРН ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1404882 (21) 4602540/25-28 (22) 04.11.88 (46) 30. 11.90. Бюл. N - 44 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) Е.Я.Седыкин, В.А.Редькин, С.А,Редькина и Т.А.Гомельская (53) 620. 171(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1404882, кл. G 01 N 3/08, 1986.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА

РАЗРЫВ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к испы-. тательной технике, в частности к устройствам для испытания на разрыв деталей типа тел вращения с помощью центробежных сил. Цель изобретенияповьпвение долговечности за счет изменения значения критических скорос- тей вращения в процессе разгона. На станине 1 установлены магнит 3, за1610374

20 щитный кожух 2 и цилиндрический корпус 6. Над магнитом 3 размещен диск

9 шпинделя (Ш), предназначенный для закрепления испытуемой детали 10. В корпусе 6 установлена с возможностью осевого перемещения прижимная часть

12 Ш. На боковых поверхностях диска

9 и части 12 Ш закреплены воздушные турбины 16,15, соединенными через: электромагнйтные вентилй 25 с системой подачи воздуха. С диском 9 и частью 12 Ш взаимодействуют бесконтактные датчики 19,18 частоты вращения.

Вентили 25 и датчики 18s19 связаны

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к уст-. ройствам для испытания на разрыв деталей типа тел вращения с помощью центробежной силы.

Цель изобретения - повьппение долговечности за счет изменения значений критических скоростей вращения

I в процессе разгона.

На чертеже показана схема устрой-: ства для испытания на разрыв деталей типа тел вращения.

Устройство содержит станину 1, установленный на ней защитный кожух 2, магнит 3 с отверстиями 4, размещенный в цилиндрическом гнезде 5 стани ; ны 1, полый цилиндрический корпус 6 с радиальными и осевыми аэростатическими подшипниками 7 и 8, установ40 ленный на кожухе 2, разъемный шпиндель, состоящий из выполненного из ферромагнитного материала диска 9, установленного над магнитом 3 и предназначенного для закрепления испытуемой детали 10 с помощью сменного пальца ",1, и прижимной части 12, установленной в корпусе 6 с возможнос" тью вращения и осевого перемещения, центрирующе-фрикционную муфту, сопрягаемые элементы 13,14 которой закреплены соответственно на обращенных одна к другой торцовых поверхностях пальца 11 и прижимной части

12 шпинделя, основную и пусковую воздушные турбины 15, 16, закрепленные соответственно на прижимной час ти 12 и диске 9 шпинделя, кольцо 17 из упругого материала, установленс электронным блоком 24 системы синхронизации разгона турбин 15,16. На основании сравнения сигналов датчиков 18,19 электронным блоком 24 осуществляется управление вентилями 25 и синхронизация частоты вращения диска 9 и части 12 LI. К моменту наступления резонанса у диска 9 Ш подаэт воздух в верхнюю торцовую полость корпуса 6, часть 12 Ш опускается и соединяется с диском 9. Далее производят разгон Ш до испытательной скорости и испытание детали 10 на разрыв, 1 ил. ное на кожухе 2, бесконтактные дат-, чики 18,19 частоты вращения, из ко- торых датчик 18 взаимодействует,с йрижимной частью 12 шпинделя, а датчик 19 установлен во втулке 20 иэ диэлектрического материала и взаимодействует с диском 9 шпинделя, систему подачи воздуха, включающую источник 21 сжатого воздуха и сопла 22 и 23 для турбин 15, 16, и систему синхронизации разгона основной и пуско-вой турбин 15,16 °

Сйстема синхронизации разгона включает электронный блок 24, связанный с датчиками 18, 19,;и электромагнитные вентили 25, установленные на линиях подачи воздуха от источника 21 к соплам 22, 23 н управляемые электронным блоком 24.

Диск 9 шпинделя выполнен равным по диаметру магнита 3, а закрепленный на прижимной части 12 элемент 14 центрирующе-фрикционной муфты выполнен из диэлектрического материала.

К торцовым полостям А н Б корпуса

6, подшипникам 7 и 8,.и к полости станины 1 у основания магнита 3 подсоединены магистрали с арматурой (не показаны) для подачи сжатого воздуха от источника 24, Устройство работает следующим образом.

Испытуемую деталь 10 устанавливают на диск 9 шпинделя. Воздух, подаваемый от источника ?.1, проходит через отверстия 4 в магните 3 и при поднимает диск 9 шпинделя с испытуе мой деталью 10, образуя воздушную

5 16 подушку между диском 9 шпинделя и станиной 1. Иагнитные силы, возникающие между ферромагнитным диском 9 шпинделя и магнитом 3, не позволяют диску 9 шпинделя сместиться относительно центральной оси устройства.

Параллельно с этим осуществляется подача сжатого воздуха в корпусе 6 с аэростатическими подшипниками 7 и 8, в результате прижимная часть 12 шпинделя всплывает на воздушной падушtl 11 ке и оказывается во взвешенном состоянии, что позволяет прижимной части

12 шпинделя под действием неуравновешенных масс (во время испытания) совершать движения вокруг оси с минимальными потерями на трение.

С помощью электронного блока 24 выдается управляющий сигнал на электромагнитные вентили 25 для подачи сжатого воздуха от источника 21 к соплам 22 и 23 соответствующих турбин

15 и 16, Диск 9 шпинделя, получив вращение от воздушной турбины 16, разгоняется вместе с испытуемой деталью 10. При этом прижимная часть

12 шпинделя, получив вращение от воздушной турбины 15, разгоняется синхронно с диском 9 шпинделя. Процесс синхронизации разгона прижимной час.ти 12 шпинделя относительно диска 9 шпинделя осуществляется в следующем порядке. Частоты вращения диска 9 и прижимной части 12 шпинделя регистрируются соответствующими датчиками

19 и 18, сигналы от которых поступают на электронный блок 24, сравнивающий эти сигналы, и при нх рассогла- . совании выдающий управляющий сигнал на увеличение или уменьшение расхода сжатого воздуха через соответствующий электромагнитный вентиль 25 к соплу 22. Таким образом, при разгоне происходит подстройка (синхронизация) частоты вращения прижимной части 12 шпинделя к частоте вращения диска 9.

К моменту наступления резонанса у диска 9 шпинделя, т.е. к моменту выхода на-его критическую скорость, численное значение которой заложено в памяти электронного блока 24, от последнего к системе подачи воздуха выдается управляющий сигнал на подачу сжатого воздуха в полость Б корпуса 9, прижнмння часть 12 шпинделя опускается, вытесняя воздух из полости А, до соединения элементов 13 и

10374 6

5

14 между собой. В результате этого действия прижимная часть 12 шпинделя соединяется с его диском 9,а их массы суммируются и соответстценно уменьшается значение критической скорости шпинделя, несущего испытуемую деталь 10.

Таким образом, скорость, соответствующая значению критической скорости неразомкнутого шпинделя, к моменту наступления резонанса .у диска 9 шпинделя и, соответственно, к моменту соединения последнего с прижимной частью 12 шпинделя остается позади (т..е, уже пройдена), а скорость, соответствующая критической скорости диска 9, шпиндель проходит уже собранным. Затем производят разгон ыпинделя до испытательной скорости и испытание детали 10 на разрыв под действием центробежных сил.

Введение дополнительной турбины

16 и системы синхронизации позволяет пройти критическую скорость шпинделя в безрезонансном режиме. Отстройка от резонансного режима позволяет разгрузить аэростатические подшипники от воздействия поперечных резонансных колебаний, вызванных неуравно-.. и: вешенностью испытуемой детали 10, д при прохождении значений критических скоростей.

Изобретение позволяет уменьшить вероятность возникновения аварий при выводе шпинделя на испытательную скорость, а долговечность аэростатических подшипников увеличить в 5 раз.

Формула изобретения

Устройство для испытания на разрыв деталей типа тел вращения по авт. св. 9 1404882, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности за счет изменения значений критических скоростей вращения в процессе разгона, оно снабжено пусковой турбиной, закрепленной на диске разъемного шпинделя и связанной с системой подачи воздухад датчиком частоты вращения диска шпинделя, установленным на магните, н системой синхронизации разгона основной и пусковой турбин, связанной с системой подачи воздуха и датчиками частоты вращения диска шпинделя и основной турбины,