Устройство для уравновешивания вертикально перемещаемого узла

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19> (И) А

3(я). В 23 В 47/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3330079/25-08 (22) 14.08.81 (46) 30.10,83. Бюл. N 40 (72) B. А. Бояров н Б. Г. Никитченко (71) Спецнальное конструкторское бюро коорцинатно- расточных станков (53) 62 1,952.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l4 350598» кл. В 23 В47/26)

1971 (прототип}. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО ПЕРЕМЕ ЩАЕМОГО УЗЛА, соединенного с силовым

I . механизмом посредством гибких связей н направлякщих блоков, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов прн использовании в тяжелых и срецннх станках и увеличения точности перемещения, оно снабженв кулачком, жестко закрепленным на блоке, а силовой механизм выполнен в вице гицроцилиндра, пневмогидроаккумулятора н преобразователя цавлення, прнчем штоковая по; лость гидроцилинцра соединена с пневмогидроаккумулятором и выходным каналом преобразователя давления, управляемого кулачком и соединенного своим входным каналом с введенным в устройство насосом, 1 1050

Изобретение относится к станкострое»нию и, в частности, может быть применено в прецизионных станках, имеющих подвижный узеп, например шпиндельная бабка ипи портал-траверса, перемещаемый при помощи .пары винт-гайка.

Известно устройство дпя уравновешивания вертикально перемещаемых узлов, выпопненное в виде пружин, соединенных посредством гибких связей и блоков с tð уравновешиваемым узлом, причем один из блоков выполнен в форме спирали, что обеспечивает постоянное усилие уравновешивания независимо от положения узла и деформации пружин )l ).

Недостатком известного устройства явпяется то, что применение его оправдано топько на легких станках. При увепичении веса подвижного узла резко растут габариты пружин, что делает невозможным встройку укаэанного устройства в тяжелые и средние станки.

Llemü изобретения - уменьшение габаритов устройства при использовании в тяжелых и средних станках и увеличение точности перемещения, Указанная цель достигается тем, что устройство для уравновешивания вертикально перемещаемого узла, соединенного с силовым механизмом посредством гиб. ких связей и направляющих блоков, снабжено кулачком, жестко эакреппенным на блоке, а силовой механизм выполнен в виqe гидроцилиндра, пневмогидроаккумулятора и преобразователя давления, причем

35 штоковая полость гидроципиндра соединеHR с пневмоГидроаккумупятором и выходным каналом преобразователя давпения, управляемого кулачком и соединенного своим входным каналом с введеннь м в устройство насосом.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из вертикально перемещаемого узла 1 от эпектродвига45 теля 2. Узел 1 гибкими элементами 3 и

4 через систему направпякщих блоков

5 - 7 соединен с гидроцилиндром 8, к которому подключен лневмогидроаккумупятор 9, Для восполнения утечек предусмот5О рена система подпитки, состоящая из насоса 10, напорного золотника 11> фильтра 12 и преобразователя 13 давления, управляемого купачком 14, жестко установленным на одном валу с блоками 6 и 7.

ly

Давление на выходе преобразователя 13 определяется углом поворота кулачка 14 и соответствует давпению, рассчитанному для замкнутой системы гидроципиндр - лк813 2 кумупятор при отсутствии утечек, Форма кулачка 14 выбирается в соответствии .с характеристикой преобразователя 13 давления. Следовательно, подача маспа через преобразователь определяется утечками в гидросистеме, Для визуальной настройки и контроля работы системы служат манометры 15.

Для того, чтобы при перемещении узла 1 и сохранении постоянного объема в системе гидроципиндр-аккумулятор натяжение троса 3 не меняпось, блок 7 имеет форму спирали, рассчитываемой по формуле М

8 М C

v =е — е где rp — радиус блока;

b - постоянная интегрирования, определяемая иэ начальных условиф И вЂ” момент силы на вану блока; — произведение давления в газовой полости пневмогидроаккуму лятора на объем этой полости при

=20 С; (— угол поворота блока;

Р— основание натурального логарифма.

При такой форме блока момент сипы на вапу блока, а следовательно, и усилие уравновешивания остаются постоянными независимо от скорости перемещения и положения пемещаемого узла.

Устройство работает следующим образом, При включении насоса 10 масло заполняет пневмогидроаккумулятор 9 до достижения давления в системе гидроцилиндраккумупятор, определяемого настройкой преобразователя 13 давления. При перемещении подвижного узла вниз поршень гидроципиндра 8 поднимается и давление в системе гидроцилиндр-аккумупятор повышается. На ту же величину за счет увеличения радиуса кулачка 14 повышается ,и давление настройки преобразователя 13 давления, т. е. истечение маспа через преобразователь давления не происходит.

Постоянство силы натяжения троса 3 при увеличении сины натяжения троса 4 компенсируется соответствующим уменьшением радиуса блока 7.

При перемещении подвижного узла вверх поршень гидроцилиндра 8 опускается, давление в системе гидроцилиндр-аккумупятор и давление настройки преобразователя 13 давления уменьшаются, уменьшение силы натяжения троса 4 компенсируется увеличением радиуса блока 7, натяже« ние троса 3 и объем маспа в системе гидро. з 1050В иилинир-аккумулятор остаются постоянными, как и при перемещении подвижного узпа вниз.

Применение в качестве силового механизма гидроцилнндра с пневмогндроаккумупятором и системой подпитки позволяет встраивать устройство в существующие модепи тяжелых и средних станков, поскопьку на самом станке будут устанавливаться только гидроцилиндр, преобразо- tO ватель давпения и блоки, закрепленные на одной оси с кулачком, Насосная уста13 ф новка и элемент, аккумупирукацнй энергию перемей аемого уэна (пневмогидроак кумулятор), будут установпены рядом со станком.

Наличие системы поцпитки переменного давления с преобразователем давпе .ння, управляемым кулачком, жестко закрепленным на одном вапу с блоками, позволяет снизить манность насоса. Особое значение эти преимушества имеют при применении устройства на прецизионных станках.

Составитепь Г. Никогосова

Редактор Ю. Ковач Техред Т.Фанта Корректор М. немчик

Заказ 8553/12 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Г!ПГ! "Г!атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.