SU1161202A1 - Устройство дл испытаний шпиндел прокатного стана - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА, включающее привод вращени  шпиндел , средство нагружени  шпиндел , установленное с возможностью вертикального переме- щени , средство торможени  шпиндел , имитаторы нагрузки, отличающеес  тем, что, с целью приближени  условий испытаний к эксплуатационным путем воспроизведени  рабочих нагрузок на шпиндель при сокращении испытаний, средство нагружени  дополнительно снабжено фрикционным нагружателем , установленным в линии привода и снабженным диском, смонтированны.м с возможностью поворота относительно н.агружател , а средство торможени  выполнено в виI де захвата, взаимодействуюшего с диском и св занного с имитаторами нагрузки. (Л 05 N3 О ND

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству и касаетс  испытательных устройств прокатных станов, а точнее шпинделей главных приводов рабочих клетей. Наиболее эффективно устройство может быть применено при отработке конструкции и исследовании вли ни  динамических нагрузок на шпиндельные соединени . Известен прокатный стан, включающий шпиндели, привод вращени  шпинделей. средство нагружени  шпинделей в виде валков , установленных с возможностью вертикального перемещени  1. Однако проведение экспериментов на промышленных прокатных станах св зано с эксплуатационными издержками измерительных средств, что не позвол ет учитывать совокупность факторов, вли ющих на работу шпиндел . Известен лабораторный прокатный стан, включающий привод вращени  щпиндел , средство нагружени  шпиндел  в виде валков , установленных с возможностью вертикального перемешени , средство торможени  шпиндел  и имитаторы нагрузки в виде прокатываемого металла 2. Данное устройство усложнено узлами и механизмами, участие которых при испытани х шпинделей не  вл етс  необходимым , и не позвол ет имитировать нагрузки, присущие промышленному оборудованию, и сократить врем  испытаний. Цель изобретени  - приближение условйй испытаний к эксплуатационным путем воспроизведени  рабочих нагрузок на шпиндель при сокращении времени испытаний. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  испытании шпиндел , содержащем привод врашени  шпиндел , средство нагружени  щпиндел , установленное с возможностью вертикального перемещени , средство торможени  шпиндел , имитаторы нагрузки, средство нагружени  дополнительно снабжено фрикционным нагружателем , установленным в линии привода и снабженным диском, смонтированным с возможностью поворота относительно нагружател , а средство торможе ни  выполнено в виде захвата, взаимодействующего с диском и св занного с имитаторами нагрузки. 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 1 на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 6. Предлагаемое устройство смонтировано на основании 1, при этом привод 2 с регулируемой скоростью вращени  через муфту 3 с плоским хвостовиком соединен с ведущей головкой 4 шпиндел , а вкладыш 5 выполн етс  с различными размерами дл  имитации износа в шарнире и ускорени  испытаний . На валу шпиндел  установлены съемные секционные маховые массы 6 дл  изменени  момента инерции шпиндел . Дл  уравновешивани  шпиндел  используетс  опорный подшипник 7, цапфы которого расположены в гнездах подвески 8, соединенной через серьги 9 и т ги 10 с пружинами 11, которые опираютс  на рычаги 12. Последние шарнирно соединены со стойками 13. Между рычагами и стойками расположены датчики усили  14, а на стойках установлены регулируемые направл ющие 15 подвески 8. Датчики усили  выполнены в виде стаканов 16, внутри которых расположен тензоэлемент 17. С опорными подшипниками 7 через планку 18 св заны две упругие струны 19 из пружинной стали, которые в свою очередь св заны с датчиками пути 20. Датчики 20 установлены на плите 21, имеющей дистанционный ролик 22, упирающийс  в тело шпиндел . Плита 21 крег/итс  на стойке 23 болтами 24. Ведома  головка 25 шпиндел  соединена с муфтой 26, котора  посажена на валу 27 через втулку 28 и от взаимного проворота застопорена штырем 29. Опоры 30 вала 27 креп тс  на раме 31, св занной с основанием 1 при помощи щпилек 32 и направл ющей 33. Вал 27 жестко св зан со средством нагружени  шпиндел , выполненным в виде фрикционного нагружател , который имеет диски 34 с фрикционными накладками 35. Диски 34 жестко установлены относительно вала 27, а диск 36 шарнирно установлен , при этом диски 34 и 36 сжаты пружинами 37, упирающимис  в шайбу 38. д;; дб взаимодействует с захватом 39, соединенным со средством торможени  40, щарнирно подвешено на раме 31 привод включени  41 и возвратную 42. Захват 39 св зан с пневмоцилиндром 43, а поршень 44 шарнирно св зан спаренными пневмоцилиндрами 45, шар подвешенными на плите 46, служа . основанием средства торможени . На хвостовике поршн  44 установлена пружина 47, расположенна  между корпусом пневмоцилиндра 43 и планкой 48, св занной с плунжером 49 пневмоцилиндра 50: Дл  регулировани  величины хода захвата 39 и поршн  44 служит шайба 51. Пневмоцилиндры 43, 45 и 50 трубопроводами св заны с воздухораспределителем 52, с помощью которого можно последовательно сообщать цилиндры с магистралью сжатого воздуха. На валу 27, конструктивно выполненном из двух частей, св занных муфтой 53, размещен дополнительно секционный маховик 54.

Устройство работает следующим образом Перед включением устройства согласно программе испытаний устанавливаетс  соответствующее число секций маховых масс 6 и 54, определенные, типоразмеры вкладыщей 5, втулки 28 и пружины уравновешивани  11. Регулировкой лоложени  рамы 31 по высоте при помощи щпилек 32 устанавливаетс  необходимый угол наклона шпиндел  ОС к горизонту, а площадка 21 перемещаетс  до упора дистанционного ролика 22 в вал щпиндел , после чего болты 24 зат гиваютс . Так как центр поворота площадки 21 находитс  на одной вертикали с центром поворота соединительного щпиндел  4, то струны 19 и датчики 20 при всех углах наклона щпиндел  л будут занимать одно и то же положение относительно опорного подщипника 7. Затем зат жкой пружин 37 регулируетс  величина стопорного крут щего момента нагружател . После этих настроек включаетс  привод 2 и производитс  осциллографирование, например, усили  и перемещений при помощи датчиков 14 и 20. При перемещении (биении) опорного подщипника 7 в двух плоскост х кажда  струна 19 передает на датчик 20 только одно осевое перемещение, свободно прогиба сь в поперечном направлении .

Дл  записи параметров под нагрузкой средство торможени  включаетс  приводом 41, при этом захват 39 начинает стопорить

f(-f(

ДИСК 36. СтОпорение диска 36 сопровождаетс  перемещение захвата 39 на величину пути порщн  40 до упора в шайбу 51, при этом сжатый воздух из полости пневмоцилиндра выталкиваетс  в магистраль. В зависимости от того, какой из упругих элементов средства торможени  подключен в момент стопорени , нарастание крут щего момента происходит по различным законам. При подаче сжатого воздуха в цилиндры 45 усилие на захвате 39 увеличиваетс  от нул  до максимума по закону синуса, при подаче сжатого воздуха в цилиндр 50 усилие увеличиваетс  пропорционально пути захвата 39, при подключении сжатого воздуха в цилиндр 43 усилие на зацепе посто нно.

5

Соответственно закону изменени  усили  на захвате 39 измен етс  и крут щий момент нагружател , имитирующий рабочую нагрузку на шпиндель. На фиг. 7 показана схема последовательного подсоединени  0 упругих элементов 43, 45 и 47, однако можно осуществить и схему подключени  этих упругих элементов в любой комбинации: одиночно , парами и всех сразу, достига  переменной характе ристики нагружени .

Технико-экономические преимущества устройства заключаютс  в том, что достигаетс  выигрыш в его мобильности при испытани х , отпадает необходимость в лабораторных услови х воспроизводить технологический процесс прокатки, а закон изменени  момента на шпинделе легко варьируетс .

Г-Г Фие.б 2 Статый боздук К д-д Фиг.1 Сшатыи боэду

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА, включающее привод вращения шпинделя, средство нагружения шпинделя, установленное с возможностью вертикального перемещения, средство торможения шпинделя, имитаторы нагрузки, отличающееся тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным путем воспроизведения рабочих нагрузок на шпиндель при сокращении испытаний, средство нагружения дополнительно снабжено фрикционным нагружателем, установленным в линии привода и снабженным диском, смонтированным с возможностью поворота относительно н.агружателя, а средство торможения выполнено в виде захвата, взаимодействующего с диском и связанного с имитаторами нагрузки.

   Фш 1