Привод подач рабочего органа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 567 586 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.10.75 (21) 2179250/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.77.Áþëëåòåíü №2 9 (45) Дата опубликования описания 02.09.77 г (5!) М. Кл.

B 23 Ц 5/00

Государственный комитет

Свввтв Министров СССР ов делам изобретений н открытий (53) УДК 621.952. .06-.755 (088.8) (72) Авторы изобретения

У. Г. Говберг и Л. Л. Золотарев (71) Заявитель (54) ПРИВОД ПОДАЧ РАБОЧЕГО ОРГАНА

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для автоматизации приводов подач рабочих органов обрабатывающих станков и другого подобного рода технологического оборудования.

Известны приводы, содержащие червячно-реечные передачи с рычажными, рычажно- клиновыми и другими корректирующими механизмами (1) .

Известны также приводы подач рабочего органа, например станка, содержащий пере- дачу, в которой ведущий элемент установлен в корпусе с возможностью поступательного перемещения, и гидро-механическое корректирующее устройство с исполнительным механизмом коррекции t2).

Недостатками известных приводов являются невысокие точность и надежность работы.

Цель изобретения — повышение точности привода за счет введения в передачу корректирующего устройства с высоким быстродействием, повышение надежности привода за счет экстренного торможения в случае превышения сигналом коррекции допустимой величины и непрерывно< обеспечение этим же устройством постоянного натяга в передаче.

Это достигается тем, что исполнительный механизм корректирующего устройства выполнен в виде мембранных гидравлических механизмов, установленных между корпусом ведущего элемента передачи и рабочим органом наклонно к направлению перемещения ведущего элемента, так что со<> тавляюшие усилий мембран в этом направлении взаимно противоположны, равнодействующая усилий мембран в первоначальном положении перпендикулярна к этому пеи ремешению и направлена в сторону неподвижного элемента передачи, а датчики взаимодействуют с мембранами соответствующих механизмов и связаны с гидросистемой этих механизмов. Глагодаря такому распо»

gp ложению червяка при его осевых перемещениях под воздействием изменяющейся внецтней нагрузки встроенными датчиками вырабатывается сигнал коррекции, который пооле необходимых преобразований отрабатывается гидравлическими мембранными механизмами, непосредственно воздействующими на червяк и восстанаЬливающими таким образом его заданное положение. Непрерывное и полное устранение люфтов в передаче производится этими же механизмами, осуществляющими как предварительный натяг необходимой величины за счет упругой деформации мембран, так и непрерывное поддержание этого предварительного натяга при изменениях как нагрузки, так и шага винто- 1О вой канавки стыкованной рейки за счет получения и обработки сигнала коррекции.

Таким образом, предлагаемая конструкция следящего привода подач отличается введением корректирующего устройства, воз- 15 действующего непосредственно на ведущий элемент передачи-червяк, вырабатывающего и отрабатывающего необходимый сигнал коррекции и поддерживающего в передаче постоянный натяг.

На чертеже схематически показан предлагаемый следящий привод подач червячнореечной передачей качении с корректируюшим устройством в осевом разрезе.

К неподвижной части станка 1 крепится, 5 стыкованная секционная рейка 2, имеющая винтовую канавку полусферического или арочного профиля. Ведущий элемент передачичервяк 3 с такой же канавкой соединяется с рейкой через ряд шариков 4 и приводится во вращение от исполнительного двигателя через редуктор и шестерню 5.

Червяк 3 при помощи. опор качения зак репляется в корпусе 6, имеющем внутреннюю цилиндрическую поверхность, обеспечивающую перекатывание шариков 4 вокруг червяка 3. Этот корпус 6 посредством двух гидравлических мембранных механизмов 7 и 8 со встроенными в них датчиками давлешй 9 а 10 и двух кронштейнов 11 и 12 4а закрепляется на подвиисном рабочем органе станка 13.

Предлагаемый привод работает следующим образом.

При сборке передачи мембранные механизмы 7 и 8 устанавливаются с предварительным натягом мембран, превышаиицим все последующие перемещения червяка 3.

Сигналы от обоих встроенных датчиков 9 и 10 настраиваются одинаковыми по величине и противоположными по знаку, так что суммарный сигнал отсутствует.

При превышении или уменьшении заданной нагрузки на рабочий орган 13 при рез. ких разгонах или торможениях, а также при изменениях шага и профиля винтовой канавки стыкованной рейки происходит перемещение червяка 3 за счет упругой дефоръищип мембран 7 и 8, в результате чего встроеиные датчики давлений 9 и 10 также изме няют свое первоначальное положение и вырабатывают два различающихся по величине сигнала. Суммарный сигнал, пропорциональный по величине и направлению Веремещению червяка 3, служит сигналом коррекциие

Этот сигнал коррекции, преобразованный специальным гидравлическим преобразовате- лем, в виде двух различных давлений жидкости поступает в мембранные механизмы

7 и 8, которые благодаря этому и сообшаIol червяку 3 дополнительные движения коррекции, восстанавливающие заданное положение червяка 3.

Ф

Точно так же действует эта кош-трукция и в случае введения в систему управлений станком каких-либо приборов активного конт» роля, т.е. в адаптивных системах управления. В этом случае дополнительные перемещения червяка 3 осуществляются теми же мембранными механизмами 7 и 8 от преобра-, зованного сигнала прибора активного контроля.

Кроме того, при перемещении червяка

3 свыше установленной предельной величины, т.е. в аварийных ситуациях встроенные датчики 9 и 10 могут вырабатывать сиг нал, полностью отключающий всю систему управления и экстренно останавливать рабочий орган 13. Таким образом, эффективность использования предлагаемой конструкции заключается в следующем: возможность получения сигналов коррекции без применения сложных линейных датчиков положения рабочего органа особенно нри его больших перемещениях на длинномерных станках,что при использовании червячно-реечной передачи качения было бы необходимо только с I целью получения сигналов коррекции, тогда

Kaz для нормальной работы системы управления в этом случае достаточно простых вращающихся датчиков; повышение точности, жесткости и чувствительности привода за счев получения и отработки сигнала коррекции непосредственно в выходной передаче, что обеспечивает высокое быстродействие корректирующего воздействия; расширеыие возможностей системы управления путем введения адаптивных систем без каких-либо других механизмов, отрабатывакицих сы палы адаптации: .повышение надежностям примща эа счет обеспечения экстренной остановки рабочего органа в аварийных случаях с высоким быстродействием; повышение срока службы передачи путем уменьшения величины предварительного натяга до значения иеабходимого только для обеспечения тягового усилия и сохранения этого натяга.

567586

Составитель Т. Юдахина

Редактор И. Бродская Техред А. Богдан Корректор Р. МельниченкоЗаказ 2662/10 Тираж 1207 П одписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения е

Привод подач рабочего органа, например станка, содержащий передачу, в которой ведущий элемент установлен в корпусе с воз-можностью поступательного перемещения, и корректирующее устройство с исполнительным механизмом коррекции, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы привода, исполни- !р тельный механизм корректирующего устройства выполнен в виде мембранных гидравлических механизмов, установленных между корпусом ведущего элемента передачи и рабочим органом наклонно к направлению пс- 15 ремешения ведущего элемента так,что составляющие усилий мембран в направлении перемещения ведущего элемента взаимно противоположны, а равнодействующая усилий мембран перпендикулярна к направлению перемешения ведушего элемента, причем в мембранные гидравлические механизмы встроены датчики управления давлением жидкости в них.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. левицкий М. Я. Корректирующие ус ройства, Киев, 1969 г., с. 26-32.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 4.20408, кл. Б 23 Ct 5/00, 11-10.71.