Центробежный стенд для испытания образцов

 

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 3/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

B Е ДОМ СТВО С С С P (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855153/28 (22) 31.07,90 (46) 30.03.93, Бюл, № 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностроения (72) Л. Г. Падва, В. X. Дуберштейн, В. Я.

Подгорец, С. Н. Шанин и А. А. Кохан (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 114558, кл. G 01 N 3/18, 1957. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к области испытательной техники. Цель изобретения — повышение надежности стенда. Стенд содержит платформу, где закреплены броневая защитная камера с расположенным внутри испытуемым на разрыв керамическим диском и корпус подшипников, в которых установлен основной вал, снабженный

° на конце инерционным маховиком. На торце вала установлена цапфа, на которой муфИзобретение относится к средствам и способам испытаний неметаллических материалов и конструкций, в частности к центробежным испытательным стендам.

Цель изобретения — повышение надежности стенда.

На фиг, 1 представлена общая схема испытательного стенда; на фиг. 2 — кинематическая схема отрезного устройства цапфы для крепления диска, „„5U 1805323 А1 той закреплен диск. Подшипник снабжен демпфером. На свободном конце вала установлена приводная воздушная турбина. B защитной камере установлена перегородка с радиальными резцами для разрезания шейки цапфы. Резцы для разрезания цапфы могут быть выполнены перемещаемыми порадиусу, для чего предусмотрены соединенные зубчатым зацеплением колеса. По оси одного колеса выполнено отверстие, снаб.женное по окружности зубьями, контактирующими с поверхностью цапфы при ее. радиальном перемещении. На другом колесе установлена гайка, соединенная резьбовой парой с резцами. На стенде после разрыва диска в результате его дисбаланса происходит радиальное перемещение цапфы с разрушенным диском и концом вала.

При радиальном перемещении цапфы резцами разрезают шайку цапфы и отделяют разрушенный диск от основного вала. 2 з. и. ф-лы, 2 ил.

Стенд содержит платформу 1, на которой закреплена защитная броневая камера

2 и корпус 3 вращающихся опор 4, 5, в которых установлен основной вал 6, снабженный на одном конце приводной воздушной турбиной 7 и на другом инерционным маховиком 8 и съемной цапфой 9, на которой соединительной муфтой 10 закреплен испытуемый керамический диск 11. В камере 2 установлена перегородка 12 с отрезными неподвижными резцами 13 для разрезания

1805323 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; с 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 14 с 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 гироком- паса, упомянутое радиальное перемещение цапфы с разрушением диска 11 и отрезанием цапфы 9 происходит более плавно без резких ударных нагрузок.

П ри использовании отрезного устройства (фиг, 2), работа которого не нуждается в пояснении, после контакта зубьев 18 с 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.

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

35 крепления съемную цапфу, размещенную в углублении на торце вала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности стенда за счет снижен ля действия радиальных дисбалансных сил, возникающих при

40 разрушении образца, съемная цапфа установлена в углублении торца вала так, что большая часть ее находится вне отвератия, встенд снабжен резцом, закрепленным на ,корпусе напротив выступающей части цап45 фы:и с зазором относительно нее, 2, Стенд по и. 1, отл ич а ю шийся тем, что резцы выполнены перемещающи- мися радиально по отношению к цапфе и снабжены приводом, взаимодействующим с

50 приводным валом.

3. Стенд по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен инерционным маховиком, установленным соосно.на валу вблизи средств крепления.

5

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.

Формула изобретения

1805323

Составитель Л.Падва

Техред M.Moðãåíòàë

Редактр р А.Бер

Корректор П.Гереши

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 936 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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