Роликоопорный стенд

Роликоопорный стенд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) SU(Ii) (51) 4 В 23 К 37/04

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ASTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3617628/25-27 (22) 06.05.83 (46) 07.04.86. Бюл. И - 13 (71) Волго-Донской филиал Всесоюзного проектно-конструкторского технологического института атомного машиностроения и котлостроения

"Атомкотломаш" (72) В.Б.,Кушнарев, Л.И. Сачук, В.А. Коломийцев и А.А. Молчанов (53) 621.791.039(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 996155, кл ° В 23 К 37/04, 198 1. (54)(57) РОЛИКООПОРНЫЙ СТЕНД, содержащий смонтированные на раме платформы, расположенные на платформах приводная роликоопора и кронштейны с холостой роликоопорой, установленные с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной продольной оси стенда, устройство регистрации дрейфа с упругими датчиками регистрации сил дрейфа, выполненными из пьезокерамики, и систему управления, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения качества путем уменьшения дрейфа изделия, на раме смонтированы оси, перпендикулярные продольной оси стенда, платформы установлены на указанных осях с возможностью наклона, а упругие датчики регистрации сил дрейфа размещены на раме симметрично относительно этих осей с воз- Е можностью взаимодействия с платформой.

1222473

Изобретение относится к устройствам для сборки и сварки крупногабаритных цилиндрических изделий и может быть использовано в различных областях машиностроения, в частности в атомном машино- и котлостроении для сборки и сварки изделий атомных электростанций.

Цель изобретения — повышение качества путем устранения дрейфа изделия.

На фиг. 1 изображен роликоопорный стенд, общий вид; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — вид

А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — схема действующих сил.

Роликоопорный стенд содержит смонтированные на раме 1 платформы

2 с приводной роликоопорой 3 и с кронштейнами 4 с холостой роликоопорой 5. Кронштейны 4 установлены с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной продольной оси стенда. Стенд снабжен силовыми приводами 6 в риде гидроцилиндров.

Платформы 2 смонтированы с возможностью наклона на осях 7, перпендикулярных продольной оси стенда.

На раме 1 на одинаковом расстоянии и по разные стороны от осей 7 платформ 2 расположено устройство ре- . гистрации дрейфа с упругими датчиками 8, например, в виде металлических пластин с тензорезисторами или пластин из пьезокерамики.

Датчики 8 препятствуют повороту платформ 2 относительно рамы 1 и выполнены способными определять величину силы поворота платформы 2 относительно рамы 1, если такая сила действует. При таком расположении упругих датчиков 8 регистрации сил дрейфа и за счет того, что оси 7 лежат в плоскостях, проходящих через точки контакта опорных роликов с изделием 9, датчики 8 при незагруженном роликоопорном стенде (без изделия) регистрируют одинако-. вые величины сил реакции между платформами 2 и рамой 1.

В состав стенда входит система

10 управления.

Роликоопорный стенд работает следующим образом.

Изделие 9 устанавливается на опорные ролики приводной 3 и холос. той 5 роликоопор. Вращение изделия

9 с необходимой для сварки или наплавки скоростью обеспечивается при водной роликоопорой 3.

Если при вращении изделия 9 сила,. вызывающая дрейф, отсутствует, то упругие датчики регистрации сил приводной 3 и холостой 5 роликоопор соответственно показывают одинако. вое значение величины сил, т.е.

1О согласно обозначениям на фиг. 5 выполняются условия

Гн=F э Fz,=Fzz

1 Если в процессе вращения изделия

9 на стенде возникает сила дрейфа, например, за счет изменения угла наклона оси вращения изделия, вызванная нестрогой осесимметричностью иэделия (например, согласно фиг. 5 левая сторона изделия в процессе вращения начинает приподниматься), в точках контакта опорных роликов с изделием 9 возникают силы, чисд ленно равные силе дрейфа, стремящиеся повернуть. роликоопоры 3 и 5 с платформами 2 вокруг осей 7. За счет этого происходит перераспределение сил в упругих датчиках 8 регистрации сил как приводной 3, так и холостой 5 роликоопор, т.е. если. сила дрейфа направлена вправо, то выполняются условия

Если сила дрейфа изделия меньше, чем силы трения, возникающие в точках соприкосновения с изделием, 4О дрейф изделия 9 не начинается, однако упругие датчики 8 регистрации сил уже начинают показывать различные значения сил.

Система 10 управления по значе4 ниям величин сил, регистрируемых упругими датчиками 8 регистрации сил роликоопор 3 и 5 подает команду на силовой привод 6 холостой роликопоры 3. Силовой -привод 6 в зависимости от команды поворачивает кронштейны 4 с холостыми опорными роликами в необходимом направлении, в результате чего сила дрейфа уменьшается.

Таким образом, роликоопорный стенд позволяет не только минимизировать продольно-осевые смещения иэделия 9 при его вращении, но и в! 222473

20 а — 2Я К 6ttl р. Ð

Рт =2Ц1 Кт э "(@1 ) некоторых случаях вообще устранить смещение (дрейф), так как устройство регистрации дрейфа позволяет не только регистрировать смещение изделия 9, но и предугадать его, а система 10 управления позволяет предотвратить дрейф изделия.

Необходимость установки обеих роликоопор 3 и 5 на платформах 2 с осями 7 и упругими датчиками 8 регистрации сил дрейфа объясняется тем, что на практике, например, за счет искривления геометрической оси симметрии вращаемых изделий, может возникнуть ситуация, когда происходит нарушение условий (1), а дрейф иэделия 9 при этом не начинается ° А так как при дрейфе и перед его началом выполняются или условия (2) или условия

Ъ

F» 11i г2 21 (3) то необходимо, чтобы упругие датчики 8 регистрации сил входили в состав обеих роликоопор 3 и 5.

Пример ° Вращение изделия весом G на роликоопорном стенде предлагаемой конструкции (фиг. 5).

Согласно обозначениям на фиг. 6 имеем

A-В P

F>= — Q; F> = — „Q (4) В случае наклона оси вращения иэделия относительно горизонтальной плоскости на угол Р (угол зависит от времени) на изделие начинает действовать сила дрейфа

При этом на роликоопору 5 в точках контакта опорных роликов с изделием начинает действовать сила, проекция которой на горизонтальную ось, совпадающую с начальным положением оси вращения изделия, опреде,ляется выражением где Д, = Q> — сила реакции между опоРными роликами холостой роликоопоры 5 и изделием 9 коэффициент трения — катр чения.

Таким образом, на упругие датчики 8 регис рации сил холостой роликоопоры 5 действуют силы а

» о Ъ 2Gt КтР з (Я) 1 (5) „= Рц,- — 2Я, k,F, 5in(p(t)) где а - KL — расстояние между точкой контакта роликов до оси 7 (фиг ° 5), "= Lq — расстояние между осью

7 роликоопоры 5 и упругим датчиком 8 ре гистрации сил, — начальная напряженность датчиков 8 (сила, вызывающая начальное напряжение датчиков 8).

Величина силы . незначитель-на, так как основную нагрузку

25 воспринимают оси 7 вращения

Аналогичные зависимости получаются для сил F и Г возникающие ь 22т в упругих датчиках 8 регистрации сил роликоопоры 3.

Таким образом, упругие датчики 8

30 регистрации сил должны позволять регистрировать изменение действующих на них сил (иметь чувствительность) порядка

При конкретных значениях величин

3 Ь > Я, = = 70000 кг т

40 К = 0,01; P = 1О получают

К, . QiIl P = 35 к . а

Таким образом, для приведенного

45 примера упругие датчики 8 регистрации сил должны регистрировать изменение действующих на них сил в пределах 35 кг.

Наиболее эффективным материалом

50 для изготовления упругих датчиков 8 регистрации сил является пьезокерамика, так как она выдерживает боль шие статические и динамические нагрузки и является довольно чувстви55 тельной к изменению действующих на нее сил.

Таким образом, предлагаемая конструкция роликоопорного стенда по12224 7 3 зволяет минимизировать продольноосевые смещения вращаемых иэделий, а в некоторых случаях вообще предотвра— тить смещение (дрейф) изделий.

1222473

Редактор Е.Папп

Заказ 1650/ 14

Составитель В.Клоков

Техред; :И.Попович

Корректор А.Обручар

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4/5

» » » У

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4