Фрикционное устройство для транспортирования груза

 

Изобретение относится к транспортирующим устройствам, Б частности к механизмам для нередачи движения фрикционным методом. Цель - расщирение технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения скорости перемещения различных грузов. Для этого установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения приводной вал (ПВ) имеет привод поворота и выполнен в виде полученных сечением плоскости по оси ПВ и установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении двух приводных элементов (ПЭ) 3 и 4. Механизм продольного перемещени.я ПЭ 3 и 4 выполнен в виде расположенных соосно ПВ торцового кулачка 9 и торцового упора в виде кулачка 10, установленных с возможностью поворота и фиксации . На торцах ПЭ 3 и 4 имеются выступы 5, 6 и 7, 8. Кулачок 9 взаимодействует с выступами 5 и 6, а кулачок 10 - с выступами 7 и 8. При этом ПЭ 3 и 4 соверщают два взаимосвязанных движения: вращательное и возвратно-поступательное вокруг оси ПВ. Так как контакт ПЭ 3 и 4 с ведомым звеном (деталью) осуществляется в верхней точке, то возникают различные по величине и направлению линейные перемещения при той же частоте вращения. Устройство может иметь различные варианты исполнения ПВ. 9 з.п. ф-лы, 14 ил. (О (Л со со СП СЛ Фа.3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1335517

А1 (5ц4В 650 25 00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

i13 „

Фиг. 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985916/27-03 (22) 09.12.85 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71) Калининский политехнический институт (72) А. В. Базыкин, В. Н. Александров и С. П. Рыков (53) 621.867 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 907695, кл. В 65 G 25/12, 1980.

Малов А. Н. Автоматическая загрузка металлорежущих станков. — М.: Машгиз, 1955, с. 157. (54) ФРИКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГРУЗА (57) Изобретение относится к транспортирующим устройствам, в частности к механизмам для передачи движения фрикционным методом. Цель — расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения скорости перемещения различных грузов. Для этого установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения приводной вал (ПВ) имеет привод поворота и выполнен в виде полученных сечением плоскости по оси ПВ и установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении двух приводных элементов (ПЭ) 3 и 4. Механизм продольного перемещения

ПЭ 3 и 4 выполнен в виде расположенных соосно ПВ торцового кулачка 9 и торцового упора в виде кулачка 10, установленных с возможностью поворота и фиксации. На торцах ПЭ 3 и 4 имеются выступы 5, 6 и 7, 8. Кулачок 9 взаимодействует с выступами 5 и 6, а кулачок 10 — с выступами 7 и 8. При этом

ПЭ 3 и 4 совершают два взаимосвязанных движения: вращательное и возвратно-поступательное вокруг оси ПВ.

Так как контакт ПЭ 3 и 4 с ведомым звеном (деталью) осуществляется в верхней точке, то возникают различные по величине и направлению линейные перемещения при той же частоте вращения. Устройство может иметь различные варианты исполнения ПВ. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1335517

Изобретение относится к механизмам для передачи движения фрикционным методом и может быть использовано в качестве транспортирующего устройства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения скорости и направления перемещения различных грузов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг; 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство с полым приводным валом; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3; на фиг. 5 — устройство с подпружиненными элементами приводного вала; на фиг. 6 — разрез  — В на фиг. 5 (с цилиндрической направляющей, установленной в квадратном осевом отверстии приводного вала); на фиг. 7 — устройство с полым приводным валом, снабженное жестко установленными внутри его элементов перегородками; на фиг. 8 — разрез à — Г на фиг. 7; на фиг. 9 — устройство с охватывающими по окружности элементы приводного вала скребками и лотком; на фиг. 10— разрез Д вЂ” Д на фиг. 9; на фиг. 11 — устройство с выступающими на торцах приводного вала в виде пальцев с закрепленными на их концах шариками; на фиг. 12— устройство, содержашее четное число приводных валов, вид спереди; на фиг. 13 — то же, вид сверху; на фиг. 14 — циклограммы перемещения ведомого звена (детали) при вращении приводного вала на один оборот.

Устройство (фиг. 1 и 2) содержит распо ложенный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения приводной вал, выполненный в виде полученных сечением плоскости по оси приводного вала и установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении двух приводных элементов 3 и 4, при этом на одном из торцов приводного вала приводные элементы имеют выступы 5 и 6, а на другом торце приводного вала приводные элементы имеют дополнительные выступы

7 и 8; выступы 5 и 6 установлены с возможностью взаимодействия с торцовым кулачком 9, который выполнен с наклонной поверхностью. А дополнительные выступы 7 и 8 установлены с возможностью взаимодействия с торцовым упором в виде дополнительного торцового кулачка 10, который также выполнен с наклонной поверхностью.

Причем наклонные поверхности обоих кулачков 9 и 10 встречно направлены и параллельны. Кулачки 9 и 10 расположены соосно приводному валу и установлены с возможностью поворота и фиксации. Торцовые кулачки 9 и 10 в данном случае выполняют функции механизма продольного перемещения приводных элементов 3 и 4.

По второму варианту выполнения устройства с полым приводным валом (фиг. 3 и 4) внутри двух приводных элементов 3 и 4 образована полость для транспортируемого

55 груза, которая представляет собой осевое и центральное отверстие 11. Торцовые выступы

5 — 8 полых приводных элементов 3 и 4 приводного вала контактируют с торцовыми кулачками 9 и 10, установленными соосно приводному валу с возможностью поворота и фиксации аналогичным образом (фиг. 1).

Ведомое звено (деталь) расположено в центральном отверстии 11 приводного вала.

Устройство (фиг. 5 и 6) содержит приводной вал, установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения, выполненный в виде элементов 3 и 4, содержащих на одном из торцов глухие отверстия 12 и 13, торцовый упор — приводной подпятник 14, установленный в опоре 15 с возможностью вращения соосно приводному валу и снабженный жестко закрепленными пальцами 16 и 17, входящими в глухие отверстия 12 и 13 элементов приводного вала 3 и 4. Торцовые выступы 5 и 6 элементов 3 и 4 приводного вала находятся во взаимодействии с торцовым кулачком 9, установленным соосно приводному валу с возможностью поворота. Элементы 3 и 4 приводного вала снабжены пружинами 18 и 19, установленными в отверстиях 12 и 13 элементов 3 и 4 приводного вала и контактирующими с тордами жестко закрепленных пальцев 16 и 17 подпятника 14.

В данном случае торцовый кулачок 10 и подпятник 14 с пальцами 16 и 17, подпружиненными относительно приводных элементов 3 и 4, выполняет функции механизма продольного перемещения последних.

При этом приводной подпятник 14 является приводом поворота приводного вала.

Дополнительно устройство (фиг. 5 и 6) содержит установленную с сквозным квадрат ным отверстием 20 элементов 3 и 4 приводного вала цилиндрическую направляющую 21

Устройство (фиг. 6 и 8) содержит полый приводной вал, установленный в опорах 1, 2 с возможностью вращения и выполненный в виде элементов 3 и 4. Торцовые выступы 5 — 8 элементов 3 и 4 приводного вала контактируют с соосными ему торцовыми кулачками 9 и 10. Элементы 3 и 4 приводного вала снабжены жестко закрепленными на них сегментными перегородками 22 и 23, расположенными в полости приводных элементов перпендикулярно оси приводного вала с шагом, равным высоте подъема торцового кулачка.

При этом длина приводного вала кратна шагу между сегментными перегородками.

Устройство (фиг. 9 и 10) содержит приводной вал, выполненный из элементов 3 и 4 и установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения. Торцовые выступы 5—

8 элементов 3 и 4 приводного вала контактируют с соосными ему торцовыми кулачками 9 и 10. Элементы 3 и 4 приводного вала дополнительно снабжены расположенными на их наружной поверхности!

335517 скребками 24 и 25. При этом устройство снабжено лотком 26, охватывающим приводные элементы 3 и 4 с установленными на нем скребками 24 и 25.

Торцовые выступы 5 — 8 элементов приводного вала (фиг. 11) выполнены в виде пальцев 27 — 30 с закрепленными на их наружных торцах шариками 31 — 34.

Устройство (фиг. 12 и !3) содержит четное число приводных валов, выполненных из элементов и установленных в опорах 1 и 2 с возможностью реверсивного вращения и осевого перемещения при взаимодействии с расположенными соосно приводному валу торцовыми кулачками.

Устройство также содержит направляющие 35 для транспортируемого груза. Привод поворота приводного вала может быть выполнен в виде зубчатого зацепления, состоящего из составного зубчатого венца 36, закрепленного на элементах приводного вала, и ведущей шестерни 37, соединенной с электродвигателем 38 (фиг. 1).

Синхронный поворот кулачка и упора осуществляется при помощи специального меха-. низма (фиг. ), который состоит из двух одинаковых зубчатых колес 38 и 39, жестко связанных валом 40 и входящих в зацепление с зубчатыми венцами кулачков 9 и 10. Поворот зубчатых колес осуществляется вручную (возможно двигателем) через червячную передачу (41 и 42), которая при отсутствии нагрузки на привод фиксирует ме- 30 ханизм поворота в заданном положении.

Устройство работает следующим образом.

Приводной вал (фиг. 1 н 2) вращается в опорах 1 и 2. Торцовые выступы 5 — 8 элементов 3 и 4 приводного вала скользят по соответствующим поверхностям рабочего про- g5 филя торцовых кулачков 9 и 10. Элементы 3 и 4 приводного вала совершают при этом два взаимосвязанных движения — вращательное вокруг оси приводного вала и возвратно-поступательное вдоль этой же оси. В связи с тем, что контакт 40 элементов 3 и 4 приводного вала с ведомы M звеном (деталью) осуществляется в верхней точке приводного вала, возможно получение различных по величине и направлению линейных перемещений при одной и 4 той же частоте вращения.

Рассмотрим законы движения при фиксированных положениях торцовых кулачков на примере приводного вала, состоящего из двух элементов 3 и 4. На фиг. 14 изображены циклограммы перемещения ведомого 50 звена (детали) при вращении приводного вала на один оборот. Вращение приводного вала осуществляется по часовой стрелке (вид с торца левого торцового кулачка 10). Уровень минимума рабочего профиля левого торцового кулачка. принимаем за нулевую отметку (О) . Уровень максимума рабочего профиля левого торцового кулачка 10 равен высоте подъема (Н). Угол подъема от 0 до Н в каждой точке рабочего профиля левого торцового кулачка 10 одинаков и равен Const. Контакт торцовых кулачков 9 и 10 с элементами 3 и 4 приводного вала принимаем за точечный. Торцовые кулачки 9 и 10 поворачиваются синхронно в одном направлении.

Установим левый торцовый кулачок 10 так, чтобы точка максимума рабочего профиля (H) находилась в положении I диаграммы. При этом точка (С) контакта с ведомым звеном (деталью) находится на стыке двух элементов 3 и 4 приводного вала, точка (А) контакта левого элемента 3 приводного вала (вид с торца кулачка 10) соответствует точке Н торцового кулачка 10, а точка (В) контакта правого элемента приводного вала 4 соответствует точке 0 торцового кулачка 10. При вращении на

180 приводного вала левый элемент входит в контакт с ведомым звеном (деталь) и передает ему вращательное и поступательное движение. При этом ведомое звено (деталь) проходит путь, равный высоте подъема торцового кулачка 10. Направление линейного перемещения ведомого звена (детали) перпендикулярно плоскости торца левого торцового кулачка 10 «на нас». Правый элемент приводного вала 4 в это время совершает холостой ход. При повороте на

180 цикл повторяется.

Установим точку Н левого торцового кулачка 10 в положение II диаграммы, смещенное по часовой стрелке на 45 относительно положения I. При вращении приводного вала точка А левого элемента 3 этого вала поднимается по рабочему профилю торцового кулачка 10 от точки Нп до Н, при этом направление линейного перемещения ведомого звена (детали) перпендикулярно плоскости торца левого торцового кулачка 10

«от нас». После прохождения точки Н рабочего профиля торцового кулачка 10. Элемент 3 приводного вала совершает обратное линейное перемещение («на нас»). Суммарное линейное перемещение равно разнице абсолютных зна ений этих перемещений, а направление линейного перемещения ведомого звена (детал и) соответствует перемещению, имеющему большую абсолютную величину. При повороте на 180 цикл повторяется.

Установим точку Н левого торцового кулачка 10 в положение III, совмещенное по часовой стрелке на 90 относительно положения диаграммы. При этом точки А и В элементов 3 и 4 приводного вала будут находиться на одной и той же высоте (Н.) рабочего профиля торцового кулачка 10. При вращении приводного вала точка А левого элемента 3 этого вала поднимается до точ- ки Н рабочего профиля торцового кулачка 10, а затем опустится до первоначальной высоты, после чего цикл повторяется.

Так как высота подъема и опускания эле1335517 ментов 3 и 4 приводного вала ио рабочему профилю кулачка 10 раны, то суммарное линейное перемещение равно нулю. В этом случае ведомое звено (деталь) совершает вращательное и линейное колебательное возвратно-поступательное движение.

Аналогично получены и последуюшие циклограммы. позволяющие выявить величину и направление перемешения ведомого звена.

Таким образом, можно получить другие промежуточные значения между величиной и направлением линейного перемещения ведомого звена (детали) синхронным поворотом торцовы: кулачков,9 и 10 в одном направлении, не изменяя скорости вращения приводного вала. При вращении торцовых кулачков 9 и 10 с той же скоростью и в том же иагравлении. что и приводной вал, линейное перемещение ведомого звена (детали) отсутствует и устройство передает только врашательное движение. При движении торцовых кулачков 9 и 10 в том же направлении, но с меньшей, чем у приводного вала скоростью, можно получить линейные перемещения меньшей величины, чем перемешения, обусловленные высотой подъема торцового кулачка при фиксированных положениях торцовых кулачков 9 и 10.

Принцип работы полого приводного вала аналогичен, но перемещение ведомого звена (детали) происходит внутри центрального отьсрстия 11 приводного вала.

Устройство с подпружиненными элементами 3 и 4 приводного вала работает следующим образом.

Подпятник 14, установленный в опоре 15, передает вращение приводному валу, установленному в опорах и 2 и составленному из элементов 3 и 4, с помощью жестко закрепленных пальцев 17 и 18, входяших в соответствуюшие глухие отверстия 12 и 13 элементов приводного вала 3 и 4. Силовое замыкание торцовых выступов 5 и 6 элементов 3 и 4 приводного вала с торцовым кулачком 9 обеспечивается пружинами 8 и 19, установленными в глухие отверстия 12 и 13 элементов 3 и 4 приводного вала.

Принцип работы полого приводного вала с жестко закрепленными сегментными перегородками 22 и 23 перпендикулярно оси приводного вала состоит в следующем. Сыпучий материал засыпается в выступающую часть нижнего элемента 4 приводного вала. Поворачиваясь вокруг своей оси, элемент 4 полого приводного вала линейно перемешается на величину высоты подъема торцовых кулачков 9 и 10, увлекая за собой за счет сил сцепления сыпучий материал и, достигнув верхнего положения, полностью пересыпает сыпучий материал в элемент 3 полого приводного вала, занявший нижнее положение.

При перегрузке из одного элемента 4 приводного вала в другой за счет линейно5 !

О

5О

ro перемещения элементов 3 и 4 относительно друг друга, сыпучий материал попадает Hp в соответствуюшую ему секцию другого элемента, а в секцию сдвинутую на шаг, равный высоте подъема торцового кулачка 9 и ).О.

Устройство. содержащее лоток 26. " установленным внутри него приводным валом, составленным из элементов 3 и 4, снабженных охватывающими элементами приводного вала о окружности скребками 24 и 25 работает следующим образом.

В лоток 26 насыпается сыпучий материал, приводному валу придается вращение. При контакте торцовых выступов 5 — 8 элементов

3 и 4 приводного вала с торцовыми кулачками 9 и 10 элементы приводного вала получают дополнительное осевое перемещение.

При этом скребки 25 элемента 4 захватывают и перемешак)т сыпучий материал в лотке 26. При повороте на 180" в работу вступают скребки 24 элемента 3.

Устройство, содержащее четное число приводных валов, работает следуюшим образом.

Приводные валы, установленные в опорах

1 и 2 и составленные из элементов 3 и 4, вращаются так, что половина приводных валов вращается по часовой стрелке, а вторая половина против часовой стрелки. Элементы приводного вала 3 и 4, контактируя торцовыми выступами 5 — -8 с торцовыми кулачками 9 и 10, получают осевое перемешение. Вращающие составляюшие взаимно уничтожаются и ведомое звено перемешается в направлении, параллельном оси приводных валов. Использование устройства возможно в нескольких вариантах. Например, выполнение приводного вала в виде нескольких элементов. При этом можно синхронным поворотом торцовых кулачков задать направление перемещения детали в зону обработки; в зоне обработки придать детали социллируюшие движения, а затем вывести деталь обратным ходом в зону загрузки.

Можно придавать детали и вращение без осевого перемещения, для этого торцовые кулачки вращаются в ту же сторону и с той же скоростью,,то и приводной вал.

Полый приводной вал может быть использован для транспортировки как штучных деталей, так и сыпучих материалов в горизонтальной H.|IocKocTH. Возможно «рименение комбинированного перемегцения„например., одна из деталей перемешается по наружной поверхности полого приводного вала, а другая встречно первой по внутренней.

Так как элементы прньодного вала совершают одновременно линейные движения в противоположных направлениях, то и детали будут двигаться в противоположны"; наппавлениях.

Применение подпружиненных элементов приводного вала позволяет увеличить шаг линейного перемещения ведомого звена. сде1335517 лать рабочий или холостой ход элементов приводного вала более быстрым.

Установка продольных цилиндрических направляющих в осевом многоугольном отверстии приводного вала позволяет умень- 5 шить взаимное трение этих элементов, увеличить надежность работы устройства за счет исключения возможности заклинивание приводного вала в опорах при смещении его элементов. Это отверстие можно использовать для передачи вращения приводному валу.

Применение полого приводного вала с жестко закрепленными сегментными перегородками позволяет перемещать сыпучие материалы не только в горизонтальной плоскости, но и под некоторым углом к горизонту.

Использование лотка с установленным внутри него приводным валом, элементы которого снабжены установленными перпендикулярно оси приводного вала скребками, 20 также позволяет перемещать сыпучие материалы, причем производительность устройства достаточно высока за счет исключения холостых ходов скребков.

Возможно использование устройства с несколькими приводными валами. Для перемещения круглого ведомого звена (детали) двумя приводными валами торцовые кулачки должны занимать одинаковое положение относительно точек контакта с ведомым звеном (деталью). При этом приводные валы должны вращаться в одну сторону.

Для перемещения плоского ведомого звена (детали) необходимо четное число приводных валов. При этом, если направление вращения всех приводных валов одинаково, то ведомое звено осуществляет движение по направлению результирующей продольного и поперечного перемещения, если половина приводных валов вращается в одну сторону, а другая в противоположную, то перемещение ведомого звена осуществляется в направлении, параллельном осям при- 40 водных валов.

Формула изобретения

I. Фрикционное устройство для транспортирования груза, содержащее установленный в опорах с возможностью вращения приводной вал, направляющие транспортируемого груза, и привод поворота приводного вала, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения скорости и направления перемещения различных грузов, приводной вал выполнен в виде полученных сечением плоскости по оси приводного вала и установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении двух приводных элементов, которые имеют механизм продольного перемещения, выполненный в виде расположенных соосно приводному валу торцового кулачка с наклонной поверхностью и торцового упора. установленных с возможностью поворота и фиксации, при этом на одном из торцов приводного вала приводные элементы имеют выступы, установленные с возможностью взаимодействия с торцовым кулачком.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на другом торце приводного вала приводные элементы имеют дополнительные выступы.

3. Устройство по B f1. 1 и 2, отличающееся тем, что торцовый упор выполнен в виде дополнительного торцового кулачка с наклонной поверхностью, установленного с возможностью взаимодействия с дополнительным и выступа ми.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в торцах приводных элементов выполнены глухие отверстия, а .торцовый упор выполнен с пальцами, расположенными в глухих отверстиях приводных элементов и подпружиненных относительно последних.

5. Устройство по п. 1, агличающееся тем, что внутри двух приводных элементов образована полость для транспортируемого груза.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вдоль оси приводного вала выпоllHpно сквозное квадратное отверстие, а приводные элементы имеют продольную цилиндрическую направляющую, расположенную в квадратном отверстии.

7. Устройство по и. 5, отличающееся тем, что приводные элементы имеют жестко закрепленные на них сегментные перегородки, установленные в полости приводных элементов, нри этом длина приводного вала кратна шагу между сегментными перегородками.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводные элементы имеют расположенные на их наружной поверхности скребки, а устройство снабжено лотком, охватывающим приводные элементы со скребками.

9. Устройство по п. I, отличающееся тем, что оно имеет установленные параллельно основному приводному валу дополнительные приводные валы.

10. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что основные и дополнительные выступы выполнены в виде пальцев с закрепленными íà их концах шариками.

1335517

A-A

Aemass

1335517

Г- Г

1335517

Aeman

1335517 и=и, и,г ищ и;„

Составитель Л. Расторгуева

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 3796/20 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а eO Ю 27О ЗО

0 УО МО 270 2бО

О 90 180 270 бО

0 90 180 270 ЗбО

Фиг.8

М-17аКС. 6ЫСОта грац)иЛя таРцо5оао нулачях

О 90 180 270 ЮО

0 gg 180 270 ЗбО

K нж

90 180 27О З60