Обдирочно-шлифовальный станок

 

В. Т. Беликов, И.Т. Воробьев, А.А. Дорофеев, А. Д. Ивлев, В. В. Лотарь, Ю.A.Càõàðîâ, М. И.Старков, В. Т. Фидель, И.Г.Хмельницкий и Б.И.Шкловский (72) Авторы изобретения

Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков и Одесский политехнический институт

7(/ . (71) Заявители

° Р (54) ОБДИРОЧНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК

Белью изобретения является уменьше-, 15 ние мощности привода, за счет частич" ного уравновешивания веса подвижных частей силами ддностороннего электромагнитного притяжении.

Бель достигается тем, что стол снаб20 жен кронштейнами, а привод поступатель ного. движения стола выполнен в виде линейного двигателя постоянного тока, содержащего модули с обмоткой якоря, Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам для обработки проката.

Известны обдирочно-шлифовальные станки, содержащие неподвижную колонну

5 со шлифовальной бабкой и перемещающийся по рельсовому пути подвижный стол с приводом поступательного движения (1 ) В этих станках для перемещения стола применяются сложные механические системы, преобразующие вращательное движение приводного электродвигателя в возвратно-поступательное перемещение стола. Помимо сложности кинематики .. эти системы привод-стол ооладают целым рядом недостатков: люфты, повышенный износ, продольные колебания стола, -его выпучивание, особенно при реверсах, что обусловлено сосредоточением приложения усилия к столу. Решение задачи преобразования вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное движение стола и закрепленной на нем детали с достаточно низкой скоростью усложняется большими длинами хода стола (до 10 м и более}, значительными статическими нагрузками на привод и затягиванием процессов его пуска и торможения вследствие больших масс перемещаемых узлов (до 22000кг и более). Многоступенчатое преобразова ние электроэнергии в энергию возвратнопоступательного перемещения стола приводит к снижению коэффициента полезного действия привода и, следовательно, умен шению его экономичности.

34 4 поверхностями модулей двигателя, образуя с ними переменный рабочий воздуш.ный зазор 14 с шагом, равным двойно. му полюсному делению двигателя.

Горизонтальная часть стойки 11 может представлять собой пластины шириной Y, расположенные на расстоянии 2

gpyr от друга, как показано на фнг. 3 и 4, либо полосу переменного сечения с шагом, равным 2 Г, как показано на фиг. 2. Толщина горизонтальной части неподвижной стойки Т-образного сечения выбирается из, условий возможности проведения расчетного магнитного потока о

Ф, и обеспечения жесткости конструкции при воздействии электромагнитных усилий притяжения между горизонтальной частью стойки (пассивной частью двигателя) и модулем (активной частью двигателя). Если жесткость горизонтальной части стойки может быть обеспечена при меньшей толщине, чем это необходимо для проведения магнитного потока, то вдоль стойки 11 по всей длине хода двигателя на торцах ее горизонтальной части крепится стальная планка 15, выполняющая роль шунта для магнитного потока.

Предложенная компановка стопа станка с линейным двигателем позволяет скомпенсировать вес стола и закрепляемого на нем изделия благодаря электромагнитному притяжению модулей линейного двигателя 8 и горизонтальным частям стойки

11. При этом снижаются статические нагрузки на привод и в результате возможно уменьшить жесткость и металлоемкость ряда узлов станка.

Одновременно обеспечивается возможность снизить мощность приводного двига теля. С целью .сокращения высоты модулей линейного двигателя обмотки их возбуждения возможно располагать:.иа горизонтальных либо вертикальных участках кронштейнов 6 крепления модулей. При подаче напряжения на обмотки возбуждения модулей 10 в воздушном зазоре 14 двигателя создается магнитный поток Ф

О! замыкающийся через модули 8 горизонтальную часть Т-образной стойки 1 1 и кронштейн 6. Подача напряжения на обмотки якорей 9 модулей производится с помощью коммутатора (контактного"щетки-коллектор", либо бесконтактного» датчики положения — полупроводниковой коммутатор"), не показанного на чертежах. При подаче напряжения на двигатель токи якорей, взаимодействуя с магнитны« .ми потоками обмоток возбуждения, создают тяговое усилие, параллельное направНа фиг. 1 изображен обдирочно-шливо- 2О вальный станок; вид сбоку; на фиг. 2то же, вид спереди; на фиг. 3 - конструкция линейного двигателя обдирочношлифовального станка, спрошено; на фиг.

4- — линейный двигатель обдирочно-шли у фовального станка, вид в плане.

Станок состоит из неподвижной колонны 1 со шлифовальной бабкой 2 и перемещающегося. по рельсовому пути 3 подвижного стола 4 с закрепленным на нем З изделием 5. К нижней части стола no ezo длине прикреплены кронштейны 6, имекьщие горизонтальные участки, расположенные симметрично относительно направления перемещения стола. На обращенной к столу поверхности горизонтальных учас тков кронштейнов 6 на протяжении длины стола между его колесными опорами

7 уста новлены модули линейного двигателя постоянного тока 8, каждый из которых имеет обмотку якоря 9 длиной в две полюсных деления двигателя и обмотку возбуждения 1О. Модули линейного двигателя установлены таким обрезом, что направление действия их тягового параллель н< напра влещ> п ерем 45 щения стола. На основании, на котором проложен рельсовый путь 3, на протяжении всего хода стола 4 установлена неподвижная стойка 11, являющаяся неподвижной частью двигателя и имеющая

Т-образное сечение, симметричное отно сительно направления перемещения стола, причем вертикальная часть Г-образной стойки расположена в воздушном зазоре

12 между нерабочими поверхностями модулей, а горизонтальная часть расположена в воздушном зазоре 13 между нижней поверхностью стола и рабочими длиной в два полюсных деления двигателя, установленные в кронштейнах стола, снабженных обмоткой возбуждения, и неподвижную Т-образную стойку, установленную симметрично относительно направления движения стола, причем вертикальная часть Т-образной стойки распо> ложена в воздушном зазоре между нерабочими поверхностями модулей, а горизонтальная - воздушном зазоре между 10 нижней поверхностью стола и рабочими поверхностями модулей двигателя, образуя с ними переменный рабочий воздушный зазор с шагом, равным двойному полюсному делению двигателя, при этом 1З направление действия тягового усилия параллельно направлению перемещения стола. частичного уравновешивания веса подвижных частей силами одностороннено ма нитного притяжения. ра

Э ирующ подвижных частей. При движении стола s коммутатор осуществляет переключение Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

5 ÌÜ l аению перемещения стола 4. Одновременно якори двигателя создают усилие притяжения к горизонтальным участкам Тоб зной стойки компенс ее вес подсоединенных к нему секций обмоток якорей. При подходе стола к своему крайнему положению полярность напряжения на якорных обмотках меняется н стол дви-1Ь жется в обратном направлении. Изменяя величину напряжения, подаваемого на обмотки якорей, можно регулировать ско- рость перемещения стола. Магнитный по ток Ф, проходя через воздушный зазор 15

1 4, создает электромагнитное усилие тяжения обеих частей двигателя (активноймодуля и пассивной - горизонтальной части стойки) друг к другу, компенсирующее вес подвижных элементов. 2Ь.

Это позволяет значительно уменьшить статические нагрузки на привод, снизить требование к жесткости конструкции, уменьшить металлоемкость ряда узлов станка, улучшить динамические харак- 23 теристики привода в целом. Одновременно снижаются нагрузки на колесные опоры и рельсовые пути, что приводит к уменьшению их износа. С целью уменьшения сечения и веса горизонтальных учас ЗЬ ков кронштейнов крепления модулей двигателя возможно предусмотреть между горизонтальными участками кронштейнов и вертикальной частью неподвижной Тобразной стойки минимальные конструктивз но реализуемые воздушные зазоры Д,, (см. фиг. 3). Однако, в этом случае необходимо выдерживать заданные рабочие зазоры 3 и g è в двух взаимно перпендикулярных плоскостях по всей длине хода стола, что является довольно слом ной технологической задачей. В связи с этим такое решение может быть применено лишь в станках с небольшой длиной хода стола.

Таким образом, предложенное изобре тение позволяет упростить конструкцию привода стола, снизить ее металлоемкость и уменьшить мощность привода за счет

Обдирочно-шлифовальный станок, cogep,:жащий неподвижную колоМну со шлифоваль ной бабкой и перемещающийся по рельсовому пути подвижный стол с приводом поступательного движения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью умень-. шения мощности привода, эа счет/частич1. ного уравновешивания ввса подвижных час тей силами одностороннего электромагнит ного притяжения, стол снабжен кронштейнами, а привод поступательного движения стола выполнен в виде линейного двигателя постоянного тока, содержащего модули с обмоткой якоря длиной в два полюсных деления двигателя, установленные в кронштейнах стола, снабженных обмоткой возбуждении и неподвижную Тобразную стойку, установленную cmice рично относительно направления движения стола, причем вертикальная часть Тобразной стойки расположена в воздушном зазоре между нерабочими поверхноотями модулей, а горизонтальная - в воздушном зазоре между нижней поверхноотью стола и рабочими поверхностями мо дулей двигателя, образуя с ними переменный рабочий воздушный зазор с ша,гом, равным двойному полюсному делению двигателя, .при этом направление действия тягового усилия параллельно напрак1. лению перемещения стола.

2. Станок по. п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения высоты модулей линейных двигателей, обмотки их возбуждения располагаются на горизонтальных, либо вертикальных участках кронштейнов крепления модулей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Станок обдирочно-шлифовальный мод.

3805, Завод изготовитель - Воронежский ! станкоэавод, 1964.