Испытательный стенд

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4040058/08 (22) 24.03.86 (46) 15.03,93. Бюл, N 10 (75) B.Ì.Ïåñòóíîâ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 973244, кл. В 23 В 25/06, 1980. (54) ИСПЪ|ТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД (57) Использование: в области машиностроения и может быть использовано при проведении ускоренных испытаний многошпиндельных

„„53J 1801708 А1 (я)ю В 23 В 35/00, 25/06 агрегатных станков на надежность и долговечность, Сущность изобретения; испытательный стенд содержитэлектродвигатель(1), соединенный с раздаточной коробкой (2), которая связана посредством несамотормозящих винтовых передач со шпиндельной коробкой (3). Последняя установлена на исследуемом приводе подачи (4). Через шестерни и несамотормозящие винтовые передачи коробка (3) кинемэтически связана с тормозными устройствами (6). 3 ил.

СО

C)

О . 00

1801708

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и может быть использовано при проведении ускоренных испытаний многошпиндельных агрегатных станков на надежность и долговечность.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей стенда.

На фиг. 1 изображен испытательный стенд; на фиг. 2 — схема винтовых передач и шпинделей многошпиндельной коробки; на фиг. 3 — кинематически схема стенда.

Испытательный стенд содержит электродвигатель 1, раздаточную коробку 2, шпиндельную коробку 3, привод подачи 4, коробку 5, тормозные устройства 6.

Все узлы и механизмы испытательного стенда расположены на общей станине.

Электродвигатель 1 соединен с раздаточной коробкой 2 и несамотормозящими винтовыми передачами, соединенными со шпиндельной коробкой 3, установленной на исследуемом приводе подачи 4. Через шестерни и несамотормоэящие винтовые передачи коробка 3 кинематически связана с тормозными устройствами 6.

Кинематическая связь основных узлов и, механизмов стенда показана на рис. 3.

Электродвигатель 1 через шестерни 7 раздаточной коробки .2 и несамотормоэящие винтовые передачи 8 — 9 соединен с шпинделями коробки 3. В свою очередь коробка 3 через несамотормозящие винтовые передачи 10 — 11 коробки 12 и зубчатые колеса 13 связана с тормозными устройствами 6.

Взаимное расположение шпинделей и винтовых передач в поперечной. плоскости показано на фиг. 2, где обозначены

Рх1, Px2, .; Рхп — координаты шпинделей коробки 3;

Р>, Р и Рз — координаты винтовых передач 10 — 11, Рп — координаты винта механизма подачи.

В процессе испытаний силы, возникающие в несамотормозящих винтовых передачах 8-9, имитируют нагрузку привода в .период его эксплуатации. Точка приложения равнодействующей этих сил определяется степенью концентрации технологической нагрузки шпиндельной коробки агрегатного станка. Пределы изменения положения точки приложения равнодействующей осевых сил, имитируемой технологической нагрузки определяется треугольником с вершинами,.лежащими в точках пересечения осей винтовых передач 8-9 с плоскостью шпиндельной коробки.

Силовые узлы агрегатных станков могут иметь различное количество шпинделей, Эти шпиндели могут иметь различные инст5

55 рументы, работающие на разных режимах и обрабатывающие различные материалы.

Все это приводит к большому разнообразию условий нагружения силовых узлов, Поэтому обычно создаются стенды для типовых условий нагружения. Эти условия, воплощая усредненные значения, ни какому конкретному значению нагружения не соответствуют.

Таким образом известные решения не позволяют получить строго идентичные условия нагружения в процессе испытаний.

Это с одной стороны вносит существенную погрешность в результаты испытаний, а с другой — организовывает область возможность использования традиционных методов.

Любую систему параллельных сил технологической нагрузки можно свести к одной равнодействующей, равной сумме сил и расположенной в определенной точке плоскости, перпендикулярной оси шпинделей, Эта равнодействующая в свою очередь может быть уравновешена тремя силами, расположенными в указанной плоскости и не лежащим на одной прямой. Поэтому уравновешивающая система винтовых передач 8 — 9 не должна лежать в одной секущей плоскости. Три тормозных устройства необходимы для того, чтобы создать управляемые по величине три уравновешивающие технологическую нагрузку силы Это число минимально необходимое для достижения поставленной цели.

При передаче крутящего момента через винтовую пару в ней возникает, осевая сила, пропорциональная передаваемому моменту. Регулируя тормозной момент можно управлять величиной осевой силы, приложенной по оси винтовой передачи. Варьируя тормозными моментами трех тормозных устройств можно получить заданные условия нагружения силового узла идентичными осевым силам технологической нагрузки.

Направлениа.осевых сил в винтовых передачах определяется направлением винтовых линий и должно быть направлено противоположно направлению движения подачи, потому что именно в этом направлении действует технологическая нагрузка, которая имитирует винтовые передачи.

Известно, что моменты равновесной системы связаны соотношением

РД+ P @ = PxJZJ з где,, P>Zi — сумма произведений осевых

1=1 силы и винтовых передачах на расстояния

1801708 винтовых передач от условного центра равновесия;

P — осевая сила механизма подачи;

Z> — расстояние точки приложения движущей силы механизма подачи от точки 0;

PxjZJ — сумма произведений осевых

j =1 сил шпинделя имитируемой многошпиндельной коробки на расстояние шпинделя от точки О, Положение точки приложения равнодействующей имитируемой нагрузки можно изменить меняя величину хотя бы одной осевой силы в винтовой передаче 8 — 9, а это достигается изменением величины тормозного момента любого тормоза, Такое решение приближает уровень имитируемых нагрузок к реальным конструкциям агрегатных станков при любых сочетаниях их шпинделей и выполняемых технологических операций.

Экономическая эффективность стенда обеспечивается за счет расширения технологических возможностей путем создания любых наперед заданных условий нагружения агрегатных станков.

Использование предлагаемого стенда позволяет значительно повысить достоверность картины износа рабочих поверхностей при ускоренных испытаниях нормализован5 ных приводов подач многошпиндельных станков агрегатного типа на надежность и долговечность.

Формула изобретения

Испытательный стенд, содержащий нагружающее устройство, включающее несамотормозящую винтовую передачу, кинематически связанную с тормозным уст15 ройством и предназначенную для передачи нагрузки на шпиндельную бабку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей при исследовании привода подач многошпиндельных

20 станков, шпиндельная бабка установлена на приводе подач, а нагружающее устройство снабжено двумя дополнительными винтовы- ми передачами и кинематически связанными с ними двумя дополнительными тормозными

25 устройствами, причем основная и дополнительные винтовые передачи расположены в разных плоскостях параллельно друг другу, 1801708

Составитель В.Пестунов

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

РедакТор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 816 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5