Испытательный стенд с ременным приводом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ОПИСАН И К АВТОРСКОМУ ОБРЕТЕНИЯ в-,мф3Ф ВИДЕТЕПЬСТВ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова(57) Изобретение относится к устройствам (стендам) для испытания вращением на механическую прочность деталей, например шлифовальных кругов.Целью изобретения является повьппениенадежности испытательного стенда путем снижения динамических нагрузокна подшипники шпинделя. В корпусе 1испытательного стенда установленшпиндель 2 в упругих опорах 3 и 4. Шпин-дель 2 приводится во вращение ременным приводом 5, Упругие опоры 3 и 4шпинделя 2 выполнены анизотропнымии имеют коэффициенты жесткости С 1 иСв направлении, совпадающем с направлением усилия натяжения ременно.ЯО 1404303 А 1 1)4 В 24 В 41/04//О 01 Б 3/О го привода 5, и коэффициенты жесткости С и С 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 най 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 3., 1 , 3, Ь. Суммарное упругое поле шпинделя 2 изотропно при условии, что коэффици- Ж енты жесткости упругих опор 3 и 4, дополнительной упругой опоры 11 и ременного привода 5 связаны между со- С" бой следующими зависимостями: С 1(Ч =С 1 к К(1-3.т) Ь -Ь(1+1)+3-3-г 1 Ср, С= ф =С ь -К(3.,-3 ) П -(1+3.)+1313 С 1 С=К(3.,-1 ) 1 Ь -Ь(1 +З.т)+3. 3. 3 Ср, К= пааВ =1; (1,-3. ) 3.-1(3.,+3. )+1 Р . Умень- ф шение динамических нагрузок подшипников шпинделя обеспечивается уменьшени- ф ем количества критических частот враще- ения и прямой круговой процессией любого а сечения шпинделя при работе стенда. 2 ил.УИзобретение относится к устройст"вам (стендам) для испытания вращениемна механическую прочность деталей,например шлифовальных кругов.Целью изобретения является повы 5шение надежности испытательного стенда путем снижения динамических нагрузок на подшипники шпинделя,На фиг. 1 изображена конструктивная схема испытательного стенда, с ременным приводом; на фиг. 2 - схемадля определения осевых координат.Испытательный стенд содержит кортус 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 , совпадающем с направлением усилия йатяжения.ременного привода 5, и коэф. фициенты жесткости С С в направлении 7, перпендикулярном усилию натяжения ременного привода 5, Значения 25 коэффициентов жесткости Си С выбраны из условия расположения критических частот вращения шпинделя 2 вне рабочего диапазона частот его вращейия, Вал 8 шпинделя 2 с закрепленной 30 на нем испытуемой деталью 9 установЛен в.подшипниках О. Между шпинделем 2 и корпусом 1 установлены дополнительная упругая опора 11, создающая упругое силовое поле с коэффициентом жесткости Столько в направлении 7, Перпендикулярном направлению усилия натяжения ременного привода 5, Упругие опоры 3 и 4, дополнительная упругая опора 11 и ременной привод 5 име Ют осевые координаты, отсчитываемые от центра масс 12 шпинделя 2,соответственно 1, 1, 1 и Ь. Коэффициенты жесткости упругих опор 3 и 4 в надфавлении 7, перпендикулярном усилию натяжения ременного привода 5, и коэффициент жесткости дополнительной упругой опоры 11 определены по ФормуламС=С-К(1-1) ( Ь "Ь(1+1)+1111 Ср 150Су=С -К(1-1) Ь -Ь(1+1,)+11,3 Ср С =К(3. -1 ) (Ь-Ь(1+1)+1, 1 3 Ср, где Ср - коэффициент жесткости ременного привода 5 в на равлении 55 6 действия его усилия1 1 1) ( 1 1 1 йОпределение коэффициентов жесткости опор по этим формулам обеспечивает выполнение следующих равенств:С 1 х+Сг+Ср=С у+агу+С,С 11, +С 1+СрЬ - С,у 1+Су 3.+С 3.;Эти три равенства означают, чтосуммарное упругое поле шпинделя 2изотропно,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, В период испытания детали 9 на прочность любое сечение шпинделя 2 совершает прямую круговую прецессию, при которой амплитудные значения дичамических нагрузок в подшипниках 1 О вала 8 будут наименьшими, что также повысит надежность стенда.Формула изобретенияИспытательный стенд с ременным приводом, выполненный в виде корпуса, установленного в нем в двух упругих опорах шпинделя и его ременного привода, о т л и ч а ю щ и й с я 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 формулеС, =С -К(1-1) ГЬ-Ь(1+1,)+1 1 З Ср 1 С =С-К(1-1)(Ь -Ь(1+1 )+1 1 Ср, С К(1 1)Р Ь(1+1)+1 11 Ср1404303 1,-1 ) ГГ+1)+11 3 Составитель Т,ПетуховаРедактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор Л.П 78 Подписно рственного комитета обретений и открыти Ж, Раушская наб./5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная, 4 где С ,С,С,С, - коэффициентыУф Ф 1 ф 1 Х ф 2 Хжесткости упругих опор шпинделя в направлении, соответственно перпендикулярном и совпадающем с усилием натяжения ременного привода; С - коэффициент жесткости дополнительной упругой опоры шпинделя; Заказ 3036/ 16 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва, С - коэффициент жесткости ременного привода;1,1,1,Ь - осевые координаты, отсчитываемые от центра масс шпинделя соответственно до упру. - гих опор шпинделя, дополнительной упругой опоры и ременного привода шпинделя.