Устройство для испытаний шпинделя прокатного стана

Устройство для испытаний шпинделя прокатного стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

?

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТНЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1161202 (21) 3903453/22-02

{22) 09.04.85 (46) 23.09.86. Бвл. У- 35 (71) Производственное объединение

"Новокраматорский машиностроительный завод" (72) В.П.Сидоров, Л.Е.Паламарчук, В.Д.Масалыкин и А.В Семенченко (53) 621. 771. 2. 08-88(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11? 1161202, 1985.,,SUÄÄ 1258535 A 2 (5}) 4 В 21 В 35/00 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА по авт. св. И 1161202, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения достоверности характеристик нагружения, оно снабжено взаимодействую-щим с захватом подпружиненным стопором, установленным в диске и имеющим спусковой механизм, выполненный в виде подпружиненного фиксатора и собачки, связанных друг с другом, при этом собачка установлена непосредственно за стопором.

1258535

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. N 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.1 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 l 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-E 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, упи30

45. пределителем 56, с помощью которого

5

1О !

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 пружи нами 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 спао ренными 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 воэдухорасI. можно 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, втулкк 28

1 258535 и 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 попе-2 речном направлении.

Для записи параметров под нагрузкой средство торможения включается приводом 44. При этом плита 49, служащая основанием средств торможения, N 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-З5 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 4р 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- 45 ется из диска 36 и зацепляется с захватом 39. При этом радиальные силы со стороны диска 36 на захват 39 отсутствуют, не принося искажений в связанные с ним имитирующие нагрузки.

Размещение собачки 42 спускового механизма непосредственно за стопором против направления вращения диска 36 обеспечивает максимальное время для полного 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 на величину пути поршня 43 до упора в шайбу 55, при этом сжатый воздух из полости нневмоцилиндра выталкивает- ся в магистраль. В зависимости от того, какой из упругих элементов средства торможения подключен в момент стопорения, нарастание крутящего момента происходит по различным законам. При подаче сжатого воэдуФ ха в пневмоцилиндры 48 усилие íà saхвате 39 увеличивается от нуля до максимума по закону синуса, при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр

54 усилие увеличивается пропорционально пути захвата 39, при подключении сжатого воздуха s пневмоцилиндр 46 усилие на зацепе постоянное.

Соответственно закону изменения усилия на захвате.39 изменяется и крутящий 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 подключения этих упругих элементов в любой комбинации: одиночно, парами и всех сразу, достигая переменной характеристики иагружения.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность характеристик нагружения, а следовательно, н эффективность испытаний шпинделя прокатного стана.

125S535

В-В

1258535

Фиг. 5

Л-Л В% фД!

Физ. 9

Составитель М. Коровина

Редактор О. Головач Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 5061/10 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4