Шпиндель станка для испытания абразивных кругов на прочность

386318 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республикт авт. свидетельствас 64513325-28 влено 06.Ъ.1971 М, Кл. 6 01 п 3/58В 23 с 1 3/00В 241 з 41104 исоединением заявкиКомитет по дела 1 оритет изобретений и открцтиори Совете МинистровСССР УДК 620.16.05:62 т 929 х (088.8) цубликовано 14,Н.1973,ллетеньата опубликования описания 20.1 Х.197 зобретеци жнико Ленинградское специальное конструкторское бюро тяжелых и уникальных станковявитель ШПИНДЕЛЬ СТАНКА ДЛЯ ИСПЬПАНИ КРУГОВ НА РРОЧНОСТАБРАЗИВНЫХ Известен шпиндель станка для испытания абразивных кругов на прочность путем вращения, содержащий привод вращения шпинделя, выполненного разъемным по длине. Одна часть шпинделя установлена подвижно в осевом направлении, а другая часть, соединяемая с гервой ца время испытаний, кинематцческц связана с приводом. При этом испытываемый круг располагается между опорами, что позволяет повысить критическую скорость вращения шпинделя и уменьшить нагрузки ца его опоры.Однако известный шпиндель не позволяет снизить динамические нагрузки ца опоры вала, что ведет к уменьшению долговечности подшипниковых опор, повь 1 шает потери в опорах, вь 1 зывает вибрации и шум при испытаниях.11 елью изобретения является сиикение динамических нагрузок на опоры шпинделя от дисбаланса круга.Для этого предложенный шпиндель снабжен установленной с зазором относительно вала оправкой для крепления испытываемого круга, упругими элементами нелинейной жесткости, соединяющими вал с оправкой, жестким упором, ограничивающим радиальное смещение оправки, устройством для передачи крутяцего момента от вала к оправке, допускаюгцим их относительное радиальное смещсцие, жесткость вала выбрана цз условия существенного превышения его критической скоростью скорости вращения шпинделя, а жесткость упругих элементов выбрана из 5 условия обеспечения критической скоростиоправки с кругом о щественно ниже скорости вращения шпинделя. При этом оправка выполнена в виде стакана и установлена относительно вала с зазором, равным 10 максимально допускаемому смещению оправки с кругом относительно вала, а упругие элементы выполнены в виде круглых стержней.На чертеже гоказац консольный вариантпредложенного шпинделя с двойным уццвер сальным шарнцром в качестве устройства дляпередачи крутящего момента от вала к оправке.При вращении вала 1 двойной универсальный шарнир 2, связанный с валом штифтом 20 т, передает крутящий момент ца оправку 4через винты б, что исключает участие упругих элементов б, выполненных в виде круглых стержней, в передаче крутящего момента ц закручивание оправки, т. е, оправка жестко 25 связана с валом по углу поворота.Испытываемый круг 7, вращающийся вместе с оправкой ца упругих элементах, можно рассматривать катс диск, вращающццся на податливом валу, цдц ксроткцй ротор, вращаю шийся ца тпругцх опорах со скоростью, существенно превышающей критическую, так как упругие элементы выполнены такой жесткости, что критическая скорость вращения оправки с кругом на упругих элементах ле.жит значительно ниже скорости вращения 5 шпинделя при испытании кругов.В этом случае круг самоцентрируется, т. е.центр его тяжести стремится занять положение на оси, совпадающей с осью вращения.При этом ось оправки, несовпадающая вслед ствие дисбаланса с центром тяжести круга на оправке, смещается относительно оси вала, а упругие элементы изгибаются. При этом каждая пара стержней б, расположенная вдоль направления смещения оси, образует меха низм упругого параллелограмма. Вследствие этого ось оправки при ее смещении остается параллельной самой себе, При смещениях оправки относительно вала, обеспечивающих самоцентрирование кругов с реальными вели. 20 чинами дисбаланса, стержни не касаются стенок отверстий 8, и жесткость стержневых упругих элементов остается наименьшей и постоянной.При отрыве части круга оправка смещает ся относительно своего установившегося положения под действием центробежной силы от оставшейся на оправке части круга. При смещениях, превышающих пределы, предусмотренные для самоцентрирования круга, 30 стержни начинают касаться стенок отверстий 8, имеющих такую форму, что по мере увеличения смещения оправки точка касания стержней с отверстием приближается к их резьбовым концам 9, закрепленным в оправ ке.При этом рабочая длина стержней, определяемая длиной стержня между точкой каса ния его со стенкой отверстия и заделкой в оправку, уменьшается, а жесткость упругих 40 элементов при этом возрастает по кубической параболе. К моменту выбора зазора точка касания стержня с отверстием вплотную приближается к резьбовому концу 9 стержня 6. При этом рабочая длина стержня становится 45 минимальной, а жесткость - наибольшей и соизмеримой с жесткостью конца вала 1, служащего упором. Происходит сравнительно плавное соударение оправки 4 с валом. В дальнейшем центробежное усилие от оставшейся части круга вплоть до ее окончательного отделения от оправки полностью воспринимается валом.Полость между валом и оправкой герметизируется от попадания частиц абразива резиновой прокладкой 10.Стержневые упругие элементы закреплены в отверстиях 8 переменного поперечного сечения с помощью штифтов 11.При работе шпинделя усилия, действующие на опоры, невелики за счет явления самоцентрирования круга с оправкой.Ввиду низкой критической скорости вращения круга и оправки на упругих элементах не возникает значительных динамических нагрузок и при разгоне шпинделя,Предмет изобретения1, Шпиндель станка для испытания абразивных кругов на прочность путем вращения, содержащий вал на жестких подшипниковых опорах, отличающийся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок, действующих на опоры вала, он снабжен установленной с зазором относительно вала оправкой для крепления испытываемого круга, упругими элементами нелинейной жесткости, соединяющими вал с оправкой, жестким упором, ограничивающим радиальное смещение оправки, устройством для передачи крутящего момента от вала к оправке, допускающим их относительное радиальное смещение, жесткость вала выбрана из условия существенного превращения его критической скоростью скорости вращения шпинделя, а жесткость упругих элементов выбрана из условия обеспечения критической скорости оправки с кругом существенно ниже скорости вращения шпинделя.2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что оправка выполнена в виде стакана и установлена относительно вала с зазором, равным максимально допускаемому смещению оправки с кругом относительно вала.3. Шпиндель по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены в виде круглых стержней.Составитель Б. СачекРедактор М. МакароваТехред Л. БогдановаКорректоры: Е. Михеева и М. Лейзерман Заказ 2445/9 Изд.1636 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 45 Типография, пр. Сапунова, 2