Способ снятия амплитудно-фазо-частотной характкристики газо- (гидро)статического шпинделя

Способ снятия амплитудно-фазо-частотной характкристики газо- (гидро)статического шпинделя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ц Q 32<83

t !

1 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 30.09„75 (21) 2172152/08 (51) М. Кл.

В 23 В 19/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

Саввта Министров СССР па делам изобретений н открытий (43) Опубликовано25,10.76,Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 07.01.77 (53) УДК 62-233 (088.8) (72) Авторы изобретения В, С, Погорелый, А, В, Власенков и В. П. Легаев (71) Заявитель

Владимирский политехнический институт (54) СПОСОБ СНЯТИЯ АЛ1ПЛИТУДНОФАЗО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕЕИСТИКИ

ГАЗО (ГИДРО)СТАТИЧЕСКОГО ШПИНДЕЛЯ!

Изобретение относится к станкостроению, а именно к испытанию газо(гидро)статических шпиндельных узлов металлорежущих станков.

Известны способы cнятия амплитуднсфазо-частотной характеристики (АФЧХ) газо (гидро)статических шпинделей с одновременной записью колебаний синусоидально изменяющейся нагрузки на шпиндель при различных фиксированных частотах с последующей обработкой результатов записи, например осциллографической, Колебания нагрузки создают с помощью эксцентрикового. вибратора и регулируемого электропривода, позволяющего изменять частоту воз-,5 мущения. Изменение усилия и перемещения регистрируются тензодатчиками, При других способах снятия АФЧХ гармонические колебания нагрузки создают с помощью электродинамического вибратора 20 с различной частотой и амплитудой усилий, При снятии АФ ЧХ газо (гидро) статического шпинделя известными способами необходим генератор гармонических сигналов, усилитель мощности колебаний, вибратор, 25 преобразую ций электрические колебания в колебания усилия на шпинделе либо в приводе вращения с широким диапазоном регулирования и с фиксированными числами оборотов. Необходимость изменять частоту сигнала либо скорость врап ения привода вруччую делают процесс снятия АФЧХ подобных опор довольно трудоемким.

Кроме того, в реальных условиях работы газо(гидро) статических опор в качестве шпиндельного у зла металлорежущего станка характер нагрузки на шпиндель таков, что частота низшей гармоники переменной составляющей нагрузки обычно равна или кратна частоте вращения шпинделя, Это связано, например, с неодинаковым припуском на обработку по длине окружности обрабатываемой детали, с дисбалансом вращающейся системы и циклическими нагрузками со стороны приводных шкивов, зубчатых колес, Поэтому АФЧХ шпиндельного узла сле» дует снимать при вращен и: шпинделя с н гру-зкой, частота которой определяется частотой вращения шпинделя.

5 32483

Целью изобретения является упрощение методики, сокращение времени испытаний потребности в оборудовании при одновременном учете влияния вращения на характеристику шпинделя. Ь

Для этого согласно предпагаемому спс собу исследуемый шпиндель с помошью привода разгоняют до максимального значения заданного диапазона частот (то есть достаточен привод, имеющий одну скорость враще- ния), нагружают изменяющейся по гармоничному закону нагрузкой, частота которой определяется частотой вращения шпинделя, затем отсоединяют шпиндель от привода (тем самым привод не оказывает воздействия на шпиндель во время снятия характеристики) и в процессе естественного торможения (в аэростатических шпинделях в опорах) регистрирует колебания. нагрузки и з азора необходимое количество раз с по20 следующей обработкой по известной методике.

На фиг. 1 изображена установка для реализации описываемого способа снятия АФЧХ газо (гидро) статического вращающегося

25 шпинделя, на фиг. 2 — дан разрез по А-А на фиг, 1, Установка содержит шпиндель 1, втулку

2, закрепленную с эксцентрисите- м " " о е относительно шпинделя, электромагнитный нагружатель 3, подвешенный на упругих элементах 4 с наклеенными на них тензс резисторами 5, емкостный датчик 6, усилитель 7, шлейфовый осциллограф 8, иере- ;@ гулируемый электродвигатель 9, фрикционную передачу 10.

Для снятия АФЧХ газо(гидро) статичео9 и кого шпинделя с помощью электродвигат . еля и фрикционной передачи 10 разгоняют 40 шпиндель до скорости вращения, соответствующей верхнему пределу частоты снимаемой АФЧХ, придают ему гармонические колебания с помощью электромагнитнс го нагружателя 3, якорь которого закреплен на шпинделе и выполнен в виде эксцентричной втулки 2, Амплитуда гармонических колебаний определяется величиной напряжения, подаваемой на катушку электромагнитного нагружателя, и величиной эксцентриситета "е" втулки, а частота этих колебаний определяется скоростью вращения шпинделя. Затем электродвигатель 9 с фрикционной передачей 10 отсоединяют от шпинделя и в процессе естественного торможения шпинделя производят запись необходимого процесса, так как за время съемки ввиду малой величины трения в газостатических опорах, скорость вращения шпинделя меняется незначительно. Далее обрабатывают осциллограммы известными методами, Применение такого способа снятия АФЧХ газо(гидро)статического шпинделя позволя:— ет более точно определить динамические характеристики шпинделя в условиях его работы путем учета влияния вращения на жесткость, устраняет необходимость использования сложного генератора синусоидаль— ных колебаний с регулируемой частотой и преооразователя электрических колебаний в механические, предусматривает автоматическое изменение частоты входного сигнала, что сокращает время испытаний, упро1цает методику определения АФЧХ, снижает стоимость установки для снятия этих характеристик.

Ф ормула изобретения

Способ снятия амплитудно-фазо-частотной характеристики газо(гидро)статического шпинделя посредством регистрации колебаний гармонически изменяющейся нагру ки на шпиндель и установившихся колебаний зазора в нем с последующей обработкой записи колебаний, отличающийся тем, что, с целью упрощения методики и сокращения времени испытаний при одновременном учете влияния вращения íà характеристику шпинделя, исследуемый шпиндель разгоняют до максимального значения заданного диапазона частот, нагружают изменяющейся по гармоническому закону нагрузкой, частота которой определяется частотой вращения шпинделя, затем отсоединяют шпиндель от привода и в процессе естественного торможения шпинделя производят многократную регистрацию колебаний.

532483

A -A (подернуто

Ось

Ения

Йе/7И

5 фиг.2

Составитель В. Аношко

Редактор В, йибобес Техред М. Левицкая Корректор В

Заказ 5545/221 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного .комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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