Устройство для моделирования динамических параметров шпинделя

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУео делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Э. Г. Королев, А,Д. Герасимов, Г. И,Айзеншто Ордена Трудового Красного Знамени экспнаучно-исследовательский институт металстанков(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯПАРАМЕТРОВ ШПИНДЕЛЯ МИЧЕСКИ Цель изобретефункциональных вобеспечения моделмасштабе динамичшпинделя и упрощ ия " расширениезможностей за счеирования в реальнских параметровние устройства пу Изобретение относится к оЬласти моделирования динамических параметров и может быть использовано для динамических испытаний опорных узлов быстровращающихся шпинделей.Известны устройства для моделирования динамических параметров, основанные на применении электромагнита-вибратора с якорем в виде ферромагнитного цилиндра, установленного консольно в испытуемом шпинделе и приводимого во вращение приводным двигателем последнего. Для моделирования динамических параметров в них используются две обмотки, расположенные на сердечнике электромагнита, одна из которых питается .постоян ным током, другая - переменным током регулируемой частоты1) и2),Однако они характеризуются нестабильностью тяговых характеристик электромагнита при вращении якоря, сравнительно низкими энергетическими показателями, повышенным нагревс испытуемого шпинделя со стороны яко" ря электромагнита.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является уст ройство, содержащее вибратор в виде электромагнита переменного тока, дуговой статор с трехфазной обмоткой, охватывающий короткозамкнутый ротор, соединенный с валом шпинделя, который приводится во вращение от по стороннего двигателя 3Однако это устройство не позволяет производить моделирование в реальном масштабе нагрузки обеих опор шпинделя от нулевых и до предельных ее значений, а также не обеспечивает вращение испытуемого шпинделя без43763 6ный в корпусе и закрепленный в опорах, на валу шпинделя закреплен ко 5 9Для моделирования переменной составляющей нагрузки опор шпинделя навыходе однофазного преобразователячастоты 17, к которому подключенаобмотка электромагнита 18, устанавливается напряжение требуемой частоты. Возникающая в результате питания обмотки электромагнита перемен"ным током электромагнитная силаГ , воздействуя на ротор 4, имитирует переменную составляющую нагрузки опор шпинделя Г,Поскольку в ходе йспытаний опорных узлов шпинделя динамическая устойчивость системы вал - смазочныйслой - подшипник проверяется на резонансных частотах, для возбужденияколебаний ротора 4 под действиемсилы Г требуется небольшая мощностьи, следовательно, небольшой обьем,занимаемый обмоткой электромагнита18, и небольшие габариты преобразователя частоты 17.Таким образом, применение предложенного устройства позволяет в значительной степени рационализироватьпроцесс динамических испытаний опор"ных узлов быстровращающихся шпинделей, поскольку в ходе моделирования нагрузки опор при одновременном вращении шпинделя без примененияпостороннего двигателя достаточнопросто определяется ряд,важнейшихпараметров: жесткость (статическая,динамическая) и перегрузочная способность опор, динамическая устойчивость системы вал - смазочный слойподшипник, характер течения смазывающего вещества в зазоре подшипни-.ка, энергетические потери на трениев опорах и другие параметры шпиндельного узла. Формула изобретения Устройство для моделирования ди" намицеских параметров шпинделя, содержащее вал шпинделя; установлен 5 1 О 15 20 25 30 35 роткозамкнутый ротор, охватываемыйпервым дуговым статором, трехфазнаяобмотка которого соединена с выходомпервого регулятора напряжения электромагнит переменного тока, обмоткакоторого своими выводами подключенак выходным выводам однофазного преобразователя частоты, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейза счет обеспечения моделированиядинамических параметров в реальноммасштабе и упрощения устройства, внего дополнительно введены второйдуговой статор, охватывающий роторс диаметрально противоположной стороны и закрепленный одним концом наоси качания, второй регулятор напряжения, трехфазный преобразовательчастоты, переключатель и пружинныединамометры, причем выход трехфазного преобразователя частоты черезпереключатель соединен с входом первого регулятора напряжения, связанным с входом второго регулятора на"пряжения, выход которого соединен .стрехфазной обмоткой второго дугового статора, в первом дуговом статоре дополнительно уложена обмотка эекэлектромагнита переменного тока, апервый дуговой статор закреплен одним концом на оси качания второгодугового статора, другие концы дуговых статоров через пружинные динамометры прикреплены к корпусу. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 405118, кл. С 06 С 7/48, 1972.2. Авторское свидетельство СССРИф 634145, кл. 6 06 С 7/48, 1977.3. Авторское свидетельство СССРИ 622116, кл. 6 06 6 7/48 у 197693763НИИПИ Заказ 511 Й/ираж 731 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,