Устройство для испытания на разрыв деталей типа тел вращения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯУ 6(51)5 С О 1 Н 3/08 А 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АЮТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у на иЮ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1404882, кл. С 01 М 3/08, 986. 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА РАЗРЫВ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ (57) 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 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 диск9 шпинделя 1 Ш), предназначенный длязакрепления испытуемой детали 10. Вкорпусе 6 установлена с возможностьюосевого перемещения прижимная часть12 Ш. На боковых поверхностях диска9 и части 12 Ш закреплены воздушныетурбины 16,15, соединенные черезэлектромагнйтные вентилй 25 с системой подачи воздуха. С диском 9 и частью 12 Ш взаимодействуют бесконтактные датчики 19,18 частоты вращения.Вентили 25 и датчики 1819 связаны 15 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 1в 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 станит; ны 1, полый цилиндрический корпус 6 с радиальными и осевыми аэростатическими подшипниками 7 и 8, установ 40 ленный на колухе 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 н 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. Наосновании сравнения сигналов датщков 18,19 электронным блоком 24 осуществляется управление вентилями 25и синхронизация частоты вращения диска 9 и части 12 П. К моменту наступления резонанса у диска 9 Ш подаэтвоздух в верхнюю торцовую полостькорпуса 6, часть 12 Ш опускается исоединяется с диском 9. Далее производят разгон Ш до испытательнойскорости и испытание детали 10 наразрыв, 1 ил. ное на кожухе 2, бесконтактные дат.-,чики 18,19 частоты вращения, из ко-торых датчик 18 взаимодействует,сйрижимной частью 12 шпинделя, адатчик 19 установлен во втулке 20 иэдиэлектрического материала и взаимодействует с диском 9 шпинделя, систему подачи воздуха, включающую источник 21 сжатого воздуха и сопла 22и 23 для турбин 15, 16, и систему синхронизации разгона основной и пуско вой турбин 15,16Сйстема синхронизации разгонавключает электронный блок 24, связанный с датчиками 18, 19,;и электромагнитные вентили 25, установленныена линиях подачи воздуха от источника 21 к соплам 22, 23 н управляемыеэлектронным блоком 24.Диск 9 шпинделя выполнен равнымпо диаметру магнита 3, а закрепленныйна прижимной части 12 элемент 14центрирующе-фрикционной муфты выполнен из диэлектрического материала.К торцовым полостям А н Б корпуса6, подшипникам 7 и 8, и к полостистанины 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, проходитчерез отверстия 4 в магните 3 и прнподнимает диск 9 шпинделя с испытуемой деталью 10, образуя воздушную10374 6 40 45 50 55 516 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 падуш 11 11ке и оказывается во взвешенном состоянии, что позволяет прияьъ 1 ной части12 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 часть12 шпинделя, получив вращение,от воздушной турбины 15, разгоняется синхронно с диском 9 шпинделя, Процесс синхронизации разгона прижимной части 12 шпинделя относительно диска 9 шпинделя осуществляется в следующем порядке, Частоты вращения диска 9 и прижимной части 12 шпинделя регист" рируются соответствующими датчиками19 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 электромагнитныйвентиль 25 к соплу 22. Таким образом, при разгоне происходит подстройка (синхронизация) частоты вращения прижимной части 12 шпинделя н 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 5 10 15 20 25 30 35 14 между собой. В результате этогодействия прижимная часть 12 шпинделя соединяется с его диском 9,аихмассы суммируются и соответстценноуменьшается значение критическойскорости шпинделя, несущего испытуемую деталь 10,Таким образом, скорость, соответствующая значению критической скорости неразомкнутого шпинделя, кмоменту наступления резонанса .у диска 9 шпинделя и, соответственно, кмоменту соединения последнего с прижимной частью 12 шпинделя остаетсяпозади (т.е, уже пройдена), а скорость, соответствующая критическойскорости диска 9, шпиндель проходитуже собранным. Затем производят разгон ыпинделя до испытательной скорос"ти и испытание детали 10 на разрывпод действием центробежных сил,Введение дополнительной турбины16 и системы синхронизации позволяетпройти критическую скорость шпинделяв безрезонансном режиме. Отстройкаот резонансного режима позволяет разгрузить аэростатические подшипникиот воздействия поперечных резонансных колебаний, вызванных неуравно-.".в:вешенностью испытуемой детали 10, дпри прохождении значений критическихскоростей,Изобретение позволяет уменьшитьвероятность возникновения аварий привыводе шпинделя на испытательную скорость, а долговечность аэростатических подшипников увеличить в 5 раз. формула изобретения Устройство для испытания на разрыв деталей типа тел вращения поавт. 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 скоростейвращения в процессе разгона, оноснабжено пусковой турбиной, закрепленной на диске разъемного шпинделя исвязанной с системой подачи воздухадатчиком частоты вращения диска шпинделя,установленным на магните, н системойсинхронизации разгона основной и пусковой турбин, связанной с системойподачи воздуха и датчиками частотывращения диска шпинделя и основнойтурбины,