Устройство для испытания шпиндель-ного узла

Соав Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09,01.78 (21) 2568784/25-0с присоединением заявки-М К з В 23 В 25/О рствеикый иомитеСССРлам иаобретеиийи открытий Госуд Дата опубликования опи 2) Авторыб А. И. Любартови А. Альтма етения) Заявитель Минский филиал Государственного ироектггтехнологического и экспериментального инсОргстанкинпром 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЬ 1 ТА ЯПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА 23) Приоритет - 43) Опубликовано 07.0 Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для нагружения шпиндельных узлов при различного рода испытаниях и исследованиях. 5Известно устройство, содержащее сердечник электромагнита, катушки возбуждения, систему измерения величины нагружения и гильзу из ферромагнитного материала, установленную с зазором относительно сердечника электромагнита на оправке станка 1 Ц,К недостаткам этого устройства следует отнести то, что сердечник электромагнита жестко связан с суппортом станка. 15Такое исполнение нагружателя не обеспечивает испытаний обособленных узлов станков без применения дополнительных устройств для регулирования зазора между гильзой и сердечником электромагнита и приложения нагружающего усилия на шпиндель испытуемого узла под разными углами, определяемыми эксплуатационными условиями работы узлов за счет использования перемещения суппорта, Это создает неудобства и затрудняет точное регулирование ввиду того, что органы управления перемещением суппорта расположены в зоне, удаленной от объекта регулирования, зоЦелью изобретения является расширение области применения устройства, повышение удобства эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено регулятором зазора между сердечником и гильзой, а система измерения выполнена в виде гидроцилиндра, установленного в корпусе, и поршня, контактирующего с сердечником электромагнита.На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1,Устройство для нагружения шпиндель- ного узла состоит из корпуса 1 электромагнита, имеющего сердечник 2 и обмотку возбуждения 3 (одну или несколько), гильзы 4 из низкоуглеродистой стали, закрепленной на шпинделе 5 испытуемого узла 6; промежуточной конструкции, состоящей из планок 7 - 9, колонок 10, которые связывают сердечник 2 электромагнита с корпусом 1 через направляющие 11, например втулки; гидравлического силоизмерителя, состоящего из подвижной части 12, например поршня, связанного с сердечником 2 электромагнита посредством промежуточной конструкции (планки 7 - 9 и колонки 10) и неподвижной части 13, опирающейся посредством сферической поверхности Б на корпус 1, содержащей рабочую камеру 1410 15 ао 25 ВО 35 4,Я 45 50 55 60 65 3и гидравлические каналы 15, соединяющие ее с манометром 16, Рабочую камеру и гидравлические каналы заполняют жидкостью, передающей давление на манометр, а в одной из частей гидравлического силоизмерителя, например в поршне 12, выполнен элемент регулирования в виде плунжера 17 с винтом 18, позволяющий регулировать объем рабочей камеры, изменяя тем самым величину зазора В между гильзой 4 и сердечником 2 элсктромагнита.Корпус 1 устройства выполнен с возможностью поворота вокруг оси вращения гильзы 4, установленной на шпинделе 5 испытуемого узла 6, с элементами фиксации положения и зажима 19, например стяжными болтами.Устройство работает следующим образом.Корпус 1 устройства устанавливают на неподвижное основание испытательной установки, например на корпус нагружаемого узла 6. Вращением винта 18 и перемещением плунжера 17 регулируют объем в рабочей камере 14 и зазор В между сердечником 2 электромагнита и гильзой 4, установленной на шпинделе 5 испытуемого узла 6, При подведении электрического питания к катушке 3 электромагнита возникает магнитный поток, который проходит по контуру сердечника 2 и гильзы 4, пересекает зазор В, и возбуждает силу взаимного притяжения между гильзой 4 п сердечником 2 электромагнита.Под действием силы притяжения сердечник 2 электромагнита стремится приблизиться к гильзе 4, перемещение которой ограничено опорами (на чертеже не показаны), в которых смонтирован шпиндель 5 нагружаемого узла 6. В результате этого подвижная часть 12 гидравлического силоизмерителя, связанная с сердечником 2 электромагнита промежуточной жесткой конструкцией, состоящей из планок 7 - 9 и колонок 10, соединенных между собой, стремится переместиться к гильзе 4, создавая в рабочей камере 14 и гидравлических каналах 15, заполненных жидкостью, давление, величина которого прямо пропорциональна развиваемой силе (без учета незначительных потерь на трение). В эксплуатационных условиях величиной потерь на трение можно пренебречь. Величину давления показывает шкала манометра 16. При необходимости шкалу манометра 16 градуируют непосредственно в единицах измерения силы или тарируют с использованием динамометра, что позволяет исключить влияние потерь на трение. Неподвижная часть 13 гидравлического силоизмерителя опирается на корпус 1 поверхностью Б сферической формы, что обеспечивает возможность самоустановки неподвижной части 13 и исключает перекосы и заедания подвижной 12 и неподвижной 13 частей гидравлического силоизмерителя вследствие возможных неточностей в изготовлении.При необходимости приложения силы нашпиндель 5 испытуемого узла 6 под некоторым углом, отличным от первоначального угла а, корпус 1 устройства поворачивают вокруг оси вращения гильзы 4, послечего фиксируют в этом положении посредством фиксирующего и зажимного элементов 19, например стяжных болтов. Угол квыбирают исходя из эксплуатационных условий.Возможность крепления предложенного устройства непосредственно к испытуемому узлу с возможностью поворота относительно оси вращения шпинделя на различные углы, определяемые эксплуатационными условиями работы испытуемого узла, и наличие на самом устройстве элементов регулирования величины зазора междугильзой и сердечником электромагнитаобеспечивает возможность нагружения прииспытаниях обособленных шпиндельныхузлов различных станков без применениядополнительных устройств для регулирования величины зазора, что позволяет значительно расширить область примененияпредложенного устройства, повысить удобства эксплуатации и приблизить условияиспытаний к эксплуатационным.Кроме того, такое исполнение предложенного устройства позволяет значительноупростить конструкцию и уменьшить стоимость контрольно-измерительных стендов,применяемых для испытаний обособленныхшпиндельных узлов, так как отпадает необходимость оснащения стенда дополнительными устройствами для регулированиявеличины зазора между гильзой и сердечником электромагнита,Формула изобретения Устройство для испытания шпиндельного узла, содержащее корпус с сердечником электромагнита, систему измерения вели. чины силы нагружения и гильзу из ферромагнитного материала, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и повышения удобства эксплуатации, устройство снабжено регулятором зазора между сердечником и гильзой, а система измерения выполнена в виде гидро- цилиндра, установленного в корпусе, и поршня контактирующего с сердечником электромагнита. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Отчет ЭНИМС. Инструкция по примеиеиию устройств для цеховых испытаний токарных станков на виброустойчивость без резания, Тема 103-77, Москва, ЭНИМС, 1977, ОИС, с. 16 - 18, рис. 3, 2, с. 39, пункт 5 (прототип),, Раушская наб., д, 4/5 Тираж 1148 НИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, ЖЗаказ 2394 Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлцсполкома