Устройство для уравновешивания поворотного узла станка
. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВаиИВАНИЯ ПОВОРОТНОГО УЗЛА СТАНКА, содержащее рычаг, связанный одним концом с поворотным узлом, а другим концом взаимодействующий с элементами уравновешивания, включающими пружины равной жесткости, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения диапазона уравновешивания, устройство снабжено жестко установленными перпендикулярно друг к другу направляющими и взаимодействующими с ними телами качения, причем последние связаны с одним концом пружин, которые другим концом соединены с рычагом в одной точке. а о 00 оо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
Ю
РЕСПУБЛИК
З(Я) В 23 В 47 26
ГОСУДАРСТВЕННИЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3276931/25-08 (22) 12.01.81 (46) 23 ° 03.83. Вюл. 9 11 (72) И.Я.Гринберг и E.È..Êíÿæèöêèé (71);Специальное конструкторское бюро прецизионных станков (53) 621.952.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 87427Я, кл. В 23 В 47/26, 1979.. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ПОВОРОТНОГО УЗЛА СТАНКА, содержащее рычаг, связанный одним концом с поворотным узлом, а другим,Я0„„1006088 А концом взаимодействующий с элементами уравновешивания,. включающими пружины равной жесткости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения диапазона уравновешивания, устройство снабжено жестко установленными перпендикулярно друг к другу направляющими и. взаимодействующими с ними телами .качения, причем последние связаны
:с одним концом пружин, которые другим концом соединены с рычагом в одной точке.
1006088
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано Э металлорежущих станках с поворотными .силовыми узлами.
Известно устройство для уравновешивания поворотного узла станка, содержащее рычаг, одно плечо которог жестко закреплено на валу, являющимся осью поворота узла, а второе плечо взаимодействует с подпружиненными штоками, размещенными в корпусах, установленных соосно, причем элемент регулировки величины крутящего момента размещен в днище корпуса с воэможностью взаимодействия с соответствующей пружиной штока g1).
Недостатком известного устройства является неравномерность уравновешивания крутящего момента на протяжение перемещения поворотного узла, что приводит к быстрому износу деталей, а также ограниченный угол поворота рычага, превышение которого приводит к заклиниванию штока s корпусе.
Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем расширения диапазона уравновешивания.
Указанная цель достигается тем, что устройство для уравновешивания поворотного узла станка, содержащее рычаг, связанный одним концом с по" воротным узлом, а другим концом взаимодействующий с элементами уравновешивания, включающими пружины равной жесткости, снабжено жестко установленными перпендикулярно друг к другу направляющими и. взаимодействующими с ними телами качения, причем последние связаны с одним концом пружин, которые другим концом жестка соединены с рычагом в одной точке.
На чертеже изображена схема устройства.
Устройство содержит закрепленный на поворотном узле (не показан) рычаг 1, с которым в одной точке соединены элементы уравновешивания, выполненные в виде пружин 2, связанных с телами 3 качения, которые размещены с возможностью взаимодействия с направляющими 4, жестко закрепленными на неподвижном органе (не показан) .
Устройство работает следующим образом.
При повороте узла по часовой стрелке соответственно поворачивает- ся рычаг 1, при этом последний растя1 гивает пружины 2 и перемещает тела
3 качения по направляющим 4-. Так как пружины 2 равной жесткости, то действия эти происходят одновременно и
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 в результате этого рычаг 1 находится в уравновешенном состоянии.
При уравновешивании на рычаг 1 действуют с одной стороны сила P вызванная его весом, а с другой - уси лие пружин Fg и F . При уравновешивании сумма моментов сил, действующих на рычаг 1, равна нулю хм„ m mО; (1)
"м +м„+м -0, (2) где Мр - момент от груза Р;
М» и Ng - моменты от усилий пружин мР=Р»; (3)
15, м - F„.»„; (4) ма а " (g) где h, h и h — плечи действия сил
Р
Сила натяжения пружины
F- Z aÂ. где 2 †жесткость пружины, bf - абсолютное удлинение пружин
Katy; (6)
2ь4 (7)
П R S I AdC (8) . h1 Ф r cosa ; (9)
Q0 »» » »во э (10) где R - расстояние от оси поворота рычага 1 до точки приложе-, ния силы Р;
r - расстояние от оси поворота
З5 рычага 1 до точки закрепления пружины 4 на нем. Е„=гsi»I ; «)
h j=» -»" СО&А =I"(1-и) Е); Г )
» р = Ь = Р Й 91 И 4.; (1 )
40 м1=Ч 2 <1%1=2» 91иАI"cosa<--2. »- 91иа со9 ; (ig
@< Цв "-ХьС Q<=Z.»"(1-соМ)» 91»»4=2»" 9»»»А(1-coM), Ге)
Подставляем выражения (13) - (15) в выражение (2) ир + м 1 + мя Оф
-pRsi»Id.+2r si»»dcosd+z»" &»се(1-сом.)=0;
Ъ»- МИАСОЫ+а»- 91»»А(4-COSd)=RРМИ (, отсюда, 21 С09+21 (I-СОИ<(,)РК;
Х»- (СОМ+1-СОэй) =РК; Fr -PR Ф)
50 Выражение (16) является расчетным для определения конструктивных параметров устройства, так как в него не входят величины, связанные с углом, следовательно уравновешива55 ние достигается при любых углах по. ворота.
Кроме того, такая конструкция не требует сложного технологического изготовления и позволяет расширить щ0 технологические возможности устройства путем увеличения диапазона поворота .рабочего органа.
ВНИИПИ Заказ 2004/21 Тираж 1104 Подписное
