SU386318A1

SU386318A1 - SPINDLE MACHINE FOR TESTING ABRASIVE CIRCLE FOR DURABILITY

Info

Publication number: SU386318A1
Application number: SU1645133A
Authority: SU
Inventors: Г. Сапожников витель
Original assignee: Ленинградское специальное конструкторское бюро желых , уникальных станков
Priority date: 1971-04-06
Filing date: 1971-04-06
Publication date: 1973-06-14

Description

1one

Известен шпиндель станка дл испытани абразивных кругов на прочность путем вращени , содержащий привод вращени шпиндел , выполненного разъемным по длине. Одна часть гнииндел установлена подвижно в осевом направлении, а друга часть, соедин ема с первой на врем испытаний, кинематически св зана с приводом. При этом испытываемый круг располагаетс между опорами , что позвол ет повысить критическую скорость вращени шпиндел и уменьшить нагрузки на его оиоры.The spindle of the machine for testing abrasive wheels for strength by rotation is known, which contains a drive of rotation of the spindle, which is made detachable in length. One part of the rotary index is mounted movably in the axial direction, and the other part, which is connected with the first at the time of testing, is kinematically connected with the drive. At the same time, the test circle is located between the supports, which allows increasing the critical speed of the spindle rotation and reducing the loads on its oior.

Однако известный шпиндель не позвол ет снизить динамические нагрузки на оиоры вала , что ведет к уменьшению долговечности подшипниковых опор, повышает потери в опорах , вызывает вибрации и шум при испытани х .However, the known spindle does not allow to reduce the dynamic loads on the shaft oiors, which leads to a reduction in the durability of the bearing supports, increases the losses in the supports, causes vibrations and noise during testing.

Целью изобретени вл етс динамических нагрузок на опоры шпиндел от дисбаланса круга.The aim of the invention is to dynamically load the spindle supports against the wheel imbalance.

Дл этого предложенный шпиидель снабжен установленной с зазором относительно вала оправкой дл креплени испытываемого круга, упругими элементами нелинейной жесткости , соедин ющими вал с оправкой, жестким упором, ограничивающим радиальное смещение оправкн, устройством дл передачи крут иего момента от вала к оправке, допускающим их отиосительное радиальное смещсние , жесткость вала выбра1 а из услови существенного превышеии его критической скоростью скорости вращени щпиндел , а жесткость упругих элементов выбрана из услови обеспечеии критической скорости оправки с кругом существенно скорости враи1ени щпиндел . При этом оправка выполнена в виде стакана и установлена относительно вала с зазором, равным максимально доп} скаемому смещению оправки с крутом относительно вала, а )пругие элементы выполнены в виде круглых стержней.For this, the proposed spiidel is provided with a mandrel mounted with a gap relative to the shaft for fastening the test wheel, elastic non-linear stiffness elements connecting the shaft with the mandrel, a rigid stop limiting the radial displacement of the mandrel, a device for transmitting the torque from the shaft to the mandrel allowing them radial the displacement, the stiffness of the shaft is chosen because of the speed of rotation of the spindle, significantly higher than its critical speed, and the rigidity of the elastic elements is chosen from the condition Ensuring the critical speed of the mandrel with a circle is essentially the speed of the rotation of the spindle. In this case, the mandrel is made in the form of a sleeve and is set relative to the shaft with a gap equal to the maximum displacement of the mandrel with a steep relative to the shaft, a) the other elements are made in the form of round rods.

На чертеже показан консольный варнант предложенного шпиндел с двойным универсальным щарнпром в качестве устройства дл передачи крут щего момента от вала к оправке.The drawing shows a cantilever varnant of the proposed spindle with a double universal joint as a device for transmitting torque from the shaft to the mandrel.

При враш.еиии вала / двойной универсальный щарнир 2, св занный с валом штифтом 3, передает крут щий момент на оправку 4 через винты 5, что исключает участие упругих элементов 6, выполненных в виде стержней, в передаче крут щего момента и закручивание оправки, т. е. оправка жестко св заиа с валом по углу поворота.When the shaft / double universal joint 2, connected to the shaft with pin 3, transmits the torque to the mandrel 4 through screws 5, which eliminates the participation of elastic elements 6, made in the form of rods, in the transmission of the torque and the twisting of the mandrel, i.e. the mandrel is rigidly connected with the shaft in the rotation angle.

Испытываемый круг 7, вращающийс вместе с оправкой на упругих элементах, можно рассматривать как диск, вращающийс на податливом валу, или короткий ротор, вращающийс на оиооах со скооостью, с тцественно превышающей критическую, так как упругие элементы выполнеиы такой жесткости , что критическа скорость вращени оправки с кругом на упругих элементах лежит значительно ниже скорости вращени шпиндел при испытании кругов.The test circle 7 rotating with the mandrel on elastic elements can be viewed as a disk rotating on a flexible shaft, or a short rotor rotating on ooohs with a speed exceeding the critical one, as the elastic elements are so rigid that the critical rotational speed of the mandrel with a circle on the elastic elements lies well below the speed of rotation of the spindle when testing wheels.

В этом случае круг самоцентрируетс , т. е. центр его т жести стремитс зан ть положение на оси, совпадающей с осью вращени . При этом ось оправки, несовпадающа вследствие дисбаланса с центром т жести круга на оправке, смещаетс относительно оси вала, а упругие элементы изгибаютс . При этом кажда пара стержней 6, расположенна вдоль направлени смещени оси, образует механизм упругого параллелограмма. Вследствие этого ось оправки при ее смещении остаетс параллельной самой себе. При смещени х оправки относительно вала, обеспечивающих самоцентрирование кругов с реальными величинами дисбаланса, стержни не касаютс стенок отверстий 8, и жесткость стержневых упругих элементов остаетс наименьшей и посто нной .In this case, the circle is self-centered, i.e. its center of gravity tends to occupy a position on an axis that coincides with the axis of rotation. In this case, the axis of the mandrel, which does not coincide due to an imbalance with the center of gravity of the circle on the mandrel, is displaced relative to the axis of the shaft, and the elastic elements are bent. Here, each pair of rods 6, located along the direction of the axis displacement, forms the elastic parallelogram mechanism. As a consequence, the axis of the mandrel remains parallel to itself when it is displaced. When the mandrel is displaced relative to the shaft, which provide for self-centering of the circles with real unbalance values, the rods do not touch the walls of the holes 8, and the rigidity of the rod elastic elements remains the least and constant.

При отрыве части круга оправка смещаетс относительно своего установившегос положени под действием центробежной силы от оставшейс на оправке части круга. При смещени х, превыщающих пределы, предусмотренные дл самоцентрировани круга, стержни начинают касатьс стенок отверстий 8, имеющих такую форму, что по мере увеличени смещени оправки точка касани стержней с отверстием приближаетс к их резьбовым концам 9, закрепленным в оправке .When part of a circle is torn off, the mandrel is displaced relative to its steady state under the action of a centrifugal force from the part of the circle remaining on the mandrel. When the displacements exceed the limits provided for self-centering of the circle, the rods begin to touch the walls of the holes 8, which are shaped so that as the displacement of the mandrel increases, the point of contact of the rods with the hole approaches their threaded ends 9 fixed in the mandrel.

При этом рабоча длина стержней, определ ема длиной стержн между точкой касани его со стенкой отверсти и заделкой в оправку, уменьщаетс , а жесткость упругих элементов при этом возрастает по кубической параболе. К моменту выбора зазора точка касани стержн с отверстием вплотную приближаетс к резьбовому концу 9 стержн 6. При этом рабоча длина стержн становитс минимальной, а жесткость - наибольщей и соизмеримой с жесткостью конца вала /, служащего упором. Происходит сравнительно плавное соударение оправки 4 с валом.In this case, the working length of the rods, determined by the length of the rod between its point of contact with the wall of the hole and embedment in the mandrel, decreases, and the rigidity of the elastic elements increases along a cubic parabola. By the time of selection of the gap, the point of contact of the rod with the hole closely approaches the threaded end 9 of the rod 6. In this case, the working length of the rod becomes minimal, and the rigidity becomes the greatest and commensurate with the rigidity of the shaft end / serving as a stop. There is a relatively smooth impact of the mandrel 4 with the shaft.

В дальнейщем центробежное усилие от оставшейс части круга вплоть до ее окончательного отделени от оправки полностью воспринимаетс валом.Subsequently, the centrifugal force from the remaining part of the wheel until its final separation from the mandrel is completely perceived by the shaft.

Полость между валом и оправкой герметизируетс от попадани частиц абразива резиновой прокладкой 10.The cavity between the shaft and the mandrel is sealed from the abrasive particles by a rubber gasket 10.

Стержневые упругие элементы закреплены в отверсти х 8 переменного поперечного сечени с помощью штифтов 11.Rod resilient elements are fixed in holes 8 of variable cross section with pins 11.

При работе шпиндел усили , действующие на опоры, невелики за счет влени самоцентрировани круга с оправкой.When the spindle operates, the forces acting on the supports are small due to the appearance of self-centering of the wheel with the mandrel.

Ввиду низкой критической скорости вращени круга и оправки на упругих элементах не возникает значительных динамических нагрузок и при разгоне щпиндел .Due to the low critical speed of rotation of the wheel and the mandrel on the elastic elements, there are no significant dynamic loads during the acceleration of the spindle.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. The machine spindle for testing abrasive wheels for strength by rotation, which contains a shaft on rigid support bearings, characterized in that, in order to reduce the dynamic loads acting on the shaft supports, it is provided with a spring-mounted mandrel for fastening the test wheel, nonlinear stiffness elements connecting the shaft with the mandrel, a rigid stop limiting the radial displacement of the mandrel, a device for transmitting torque from the shaft to the mandrel, allowing them to be relative the diagonal displacement, the stiffness of the shaft is chosen from the condition of its substantial turning into a critical speed of rotational speed of the shpindles, and the rigidity of elastic elements chosen from the condition of providing a critical speed of the mandrel with a circle significantly lower than the speed of rotation of the spindle.

2.111 spindle under item 1, characterized in that the mandrel is made in the form of glass and installed relative to the shaft with a gap equal to

the maximum allowable displacement of the mandrel with a circle relative to the shaft.

3. Spindle on PP. 1 and 2, characterized in that the resilient elements are made in the form of round rods.