Устройство для испытаний шпинделя прокатного стана

(51) 4 В 21 В 35/00 ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1161202, 1985.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА по авт.св. У 1161202, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью повьппениядостоверности характеристик нагружения, оно снабжено взаимодействую- .щим с захватом подпружиненным стопором, установленным в диске и имеющим спусковой механизм, выполненныйв виде подпружиненного фиксатора исобачки, связанных друг с другом,при зтом собачка установлена непосредственно за стопором.Изобретение относится к прокатно- му производству, касается испытательных устройств прокатных станов, в частности шпинделей глазных приводов рабочих клетей, наиболее эффективно может быть применено при отработке конструкции и исследования влияния динамических нагрузок на шпиндельные соединения и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 1161202.Цель изобретения - повышение достоверности характеристик нагружения путем исключения наложения усилий, возникающих при прижатии и скольжении захвата, связанного с имитаторами нагрузки, по диску Фрикционного нагружателя.На фиг. показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на . фиг. 1, на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на Фиг,4 - разрез В"В на фиг, 2; на фиг. 5 - узел 1 на фиг. 1; на фиг 6 - раьреэ Г-Г на Фиг.1; на Фиг.7 - разрез Д-Д на Фиг.6; на фиг.8 - разрез Е-Е на фиг. 7, на фиг. 9 - узел диска со стопором и захват, разрез.Устройство смонтировано на основании 1, при этом привод 2 с регулируемой скоростью вращения через муфту 3 с плоским хврстовиком соединен с ведущей головкой шпинделя 4, а вкладыш 5 выполняется с различными размерами для имитации износа в шарнире и ускорения испытаний.На валу шпинделя установлены съемные секционные маховые массы 6 для изменения момента инерции шпинделя. Для уравновешивания шпинделя используется опорный подшипник 7, цапфы которого расположены в гнездах подвески 8, соединенной через серьги 9 и тяги 10 с пружинами 11, которые опираются на рычаги 12 Последние шарнирно соединены со стойками 13. Между рычагами и стойками расположены датчики 14 усилия, а на стойках установлены регулируемые направляющие 15 подвески 8. Датчики усилия выполнены в виде стаканов 16, внутри которых расположен тензозлемент 17,С опорными подшипниками 7 через планку 18 связаны две упругие струны 19 из пружинной стали, которые, в свою очередь, связаны с датчиками 20 пути, установленными на плите 21, имеющей дистанционный ролик 22, упи 30 35 40 45 пределителем 56, с помощью которого 50 55 5 1 О 5 20 25 рающийся в тело шпинделя. Плита 21 крепится на стойке 23 болтами 24, Ведомая головка 25 шпинделя соединена с муфтой 26, которая посажена на валу 27 через втулку 28 и от взаимного проворота застопорена штырем 29. Опоры 30 вала 27 крепятся на раме 31, связанной с основанием 1 при помощи шпилек 32 и направляющей 33.Вал 27 жестко связан со средством нагружения шпинделя, выполненным в виде фрикционного нагружателя, который имеет диски 34 с фрикционными накладками 35. Диски 34 жестко установлены относительно вала 27, а диск 36 шарнирно установлен на валу 27, при этом диски 34 и 36 сжаты пружинами 37, упирающимися в шайбу 38.Диск 36 взаимодействует с захватом 39 посредством подпружиненного стопора 40, снабженного спусковым механизмом с подпружиненным фиксатором 41 и шарнирно установленной собачкой 42, размещенных в проеме диска. Захват 39 соединен со средством торможения с поршнем 43, которое шарнирно подвешено на раме 31 и имеет привод 44 включения и возвратную пружину 45. Захват 39 связан с пневмоцилиндром 46,а поршень 47 шарнирно связан со спаоренными пневмоцилиндрами 48, шарнирно подвешенными на плите 49, служащей основанием средства торможения. Поворот плиты 49 ограничен упором 50, установленным на раме 31. На хвостовике поршня 47 установлена пружина 51, расположенная между корпусом пневмоцилиндра 46 и планкой 52, связанной с плунжером 53 пневмоцилиндром 54. Для регулирования величины.хода захвата 39 и поршня 47 служит шайба 55.Пневмоцилиндры 46, 48 и 54 трубопроводами связаны с воэдухорас 1можно последовательно сообщать ци" линдры с магистралью сжатого воздуха.На валу 27, конструктивно выполненном из двух частей, связанных муфтой, размещены дополнительные маховые массы 57.Устройство работает следующим образом,Перед включением устройства согласно программе испытаний устанавливается соответствующее число секций маховых масс 6 и 57, определенные типоразмеры вкладышей 5, втулка 28и пружины 11 уравновешивания, Регулировкой положения рамы 31 по высоте при помощи шпилек 32 устанавливается необходимый угол наклона шпинделя о к горизонту, а плита 21 перемещается 5 до упора дистанционного ролика 22 в вал шпинделя после чего болты 24 затягиваются. Так как центр поворота плиты 21 находится на одной вертикали с центром поворота соединительного шпинделя 4, то струны 19 и датчики 20 при всех углах наклона шпинделя занимают одно и то же положение относительно опорного подшипника 7. Затем затяжкой пружин 37 регулируется величина стопорного крутящего момента нагружателя. После этих настроек включается привод 2 и производится осциллографирование, например, усилия и перемещений при помощи датчиков 14 и 20. При перемещении (биении) опорного подшипника 7 в двух плоскостях каждая струна 19 передает на датчик 20 только одно осевое перемещение, свободно перегибаясь в поперечном направлении.Для записи параметров под нагрузкой средство торможения включается приводом 44. При этом плита 49, служащая основанием средств торможения, 30 поворачивается вокруг шарнира на раме 31 и садится на упор 50, так что между захватом 39 и диском 36 сохраняется зазор. Предварительно утопленный в диск подпружиненный стопор 40 удер-З 5 живается концом фиксатора 41, входящим в кольцевую проточку стопора 40, и не может войти в зацепление с захватом 39 до срабатывания спускового механизма. При наезжании собачки 42 40 на захват 39 она поворачивается вокруг шарнира и вильчатым концом вытаскивает эа головку фиксатор 41 из кольцевой проточки стопора 40. Под действием пружины стопор 40 выдвига ется из диска 36 и зацепляется с захватом 39. При этом радиальные силы со стороны диска 36 на захват 39 отсутствуют, не принося искажений всвязанные с ним имитирующие нагрузки.Размещение собачки 42 спускового механизма непосредственно за стопоромпротив направления вращения диска 36обеспечивает максимальное время дляполного выдвижения стопора 40 за вревремя оборота диска. Тем самым исключается возможность частичного, неполного зацепления и деформации кромок,равно как и прямого соударения захвата 39 со стопором 40.Стопорение диска 36 сопровождается перемещением захвата 39 навеличину пути поршня 43 до упора в шайбу 55, при этом сжатый воздух изполости нневмоцилиндра выталкивает-ся в магистраль. В зависимости оттого, какой из упругих элементовсредства торможения подключен в момент стопорения, нарастание крутящего момента происходит по различнымзаконам. При подаче сжатого воэдуФха в пневмоцилиндры 48 усилие на захвате 39 увеличивается от нуля домаксимума по закону синуса, при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр54 усилие увеличивается пропорционально пути захвата 39, при подключении сжатого воздуха в пневмоцилиндр 46 усилие на зацепе постоянное.Соответственно закону измененияусилия на захвате.39 изменяется икрутящий момент нагружателя, имитирующий рабочую нагрузку на шпиндель.На фиг. 7 показана схема последовательного подсоединения пневмоцилиндров 46 и 48 и пружины 51, однако можно осуществить и схему подключенияэтих упругих элементов в любой комбинации: одиночно, парами и всех сразу,достигая переменной характеристикииагружения,По сравнению с известным предлага"емое устройство позволяет повыситьдостоверность характеристик нагружения, а следовательно, н эффективностьиспытаний шпинделя прокатного стана.258535 Фиг,9 Составитель М, КоровинаРедактор О. Головач Техред А.Кравчук Коррект екмар Заказ писно/5 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пров 061/10 Тираж 518 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушс