Поворотные столы. Часть 2. Механизм фиксации

Поворотные столы. Часть 2. Механизмы фиксации.

40 руб.

Описание товара

Поворотные столы часть 2 Механизмы фиксации

        Вторым основным элементом поворотно – делительного стола является механизм фиксации планшайбы, конструктивное исполнение которого в значительной степени определяется требованиями по точности фиксированного положения планшайбы. Механизм фиксации, также как и привод планшайбы поворотного стола может быть механического, гидравлического, или пневматического типа.

1    Механические фиксирующие механизмы планшайбы поворотного стола показаны на Рис 1, 2, 3,4. На Рис 1 показан фиксатор храпового механизма привода планшайбы поворотного стола, выполненный в виде фиксирующей собачки 8, шарнирно установленной на оси 10, снабженной роликом 13, находящемся в постоянном контакте с участком переменного радиуса 11 ведущего рычага 2, имеющая возможность контактировать с задними гранями 7 зубьев храпового колеса 4.  При этом ось 10 собачки закреплена в кронштейне 9, положение которого может регулироваться.  При  повороте рычага 2 вместе с храповым колесом 4 по часовой стрелке, ролик 13 перекатываясь по поверхности 11 переменного радиуса, перемещается от большего радиуса к меньшему и  при этом позволяет фиксирующей собачке 8 под действием пружинного фиксатора 12 поворачиваться против часовой стрелки, который в конце хода рычага 2 упирается своим правым торцом в заднюю грань 7 зуба храпового колеса 4, чем достигается фиксация храпового колеса вместе с планшайбой поворотного стола 5 и  исключается  проскальзывание подвижных частей под действием сил инерции.

2

        На Рис 2 показана конструкция механизма фиксации храпового колеса связанного с планшайбой поворотного стола, обеспечивающего повышенную точность ее положения. Механизм фиксации включает, шарнирно установленный на оси 18, рычаг 5 с роликом 4 и упорным винтом 14, расположенный во втулке 6 толкатель 7, запирающий клин 8, клиновая поверхность которого посредством пружины 15, установленной на цилиндрической скалке 11 постоянно поджата к ответной наклонной поверхности на левом торце толкателя 7, а также пружинный буфер 9 и дополнительный жесткий упор, выполненный в виде регулировочного винта 10. В конце хода штока 13 превмоцилиндра 12 собачка 2 упирается в толкатель 7, который начинает сжимать пружинный буфер 9, увеличивая пространство между правым торцем втулки 6 и наклонной поверхностью на левом торце толкателя 7, в результате чего, запирающий клин 8 под действием пружины 15 перемещается в освободившееся пространство и воздействует на ролик 4 рычага 5. Последний, при этом, поворачивается на некоторый угол на оси 18 и своим упорным винтом 14 дополнительно прижимает собачку 2 к рабочей поверхности храпового колеса 1, выбирая возможные зазоры. Конечное положение храпового колеса и соответственно связанной с ним планшайбы поворотного стола определяется жестким упором 10, положение которого может регулироваться.

Рис 3Рис 3 Конструкция механизма фиксации поворотного стола, с приводом от мальтийского механизма, обеспечивающего повышенную точность положения планшайбы

     На Рис 3 показана конструкция механизма фиксации планшайбы поворотного стола, с приводом от мальтийского механизма, который обеспечивает повышенную точность положения планшайбы по сравнению с традиционным способом фиксации мальтийского механизма, при котором радиусный выступ 15 ведущего кривошипа 15 входит в ответный радиусный паз 18 мальтийского креста 16. Этот механизм фиксации содержит торцевой кулачок 1, закрепленный на червячном колесе привода планшайбы, с рабочей поверхностью которого контактирует ролик 2, шарнирно установленный на ведущем плече рычага 3, который связан со штангой 7, имеющей возможность вертикального перемещения в подшипниках скольжения 8, установленных в стакане 9 и оснащенной закрепленным на ее верхнем торце пальцем с конусным концом, который взаимодействует с конусными втулками 11, установленными в центрирующие отверстия 12 планшайбы 13. При этом кронштейн 4 и стакан 9 крепятся на тумбе 14 поворотного стола.

Рис 4Рис 4 Фиксация кулачково – цевочного механизма

         На Рис 4 показана конструкция механизма фиксации планшайбы поворотного стола с механическим приводом, который выполнен в виде кулачково – цевочного механизма. В этом механизме фиксация планшайбы осуществляется за счет двухстороннего контакта цевок 2 с боковой рабочей поверхностью улиты 3, а
сама улита 3 от углового поворота фиксируется посредствам вхождения в контакт упоров 6 и 8 закрепленных на валу 4 и зубчатом колесе 7.

Рис 5Рис 5 Кулачковый привод фиксатора

        На Рис 5 показана конструкция механизма фиксации поворотного стола с кулачковым приводом. Он содержит установленный на плунжере 2 привода поворота планшайбы кулачок 3, контактирующего с роликом 11 двуплечего рычага 9, шарнирно установленного на кронштейне 29, закрепленном на корпусе 1 поворотного стола. При этом ведомое плечо рычага 9 находится в постоянном контакте с фиксатором 10. Фиксация планшайбы осуществляется пружиной 30, которая вводит конический хвостовик фиксатора 10 в отверстие фиксирующей втулки 31, закрепленной на планшайбе 7 поворотного стола. Расфиксация планшайбы 7 выполняется при воздействии кулачка 3 на ролик 11 рычага 9, который, преодолевая усилие пружины 30, поворачивается по часовой стрелке и выводит фиксатор 10 из конусного отверстия фиксирующей втулки 31.

Рис 6Рис 6 Конструкция механизма фиксации планшайбы поворотного стола с двумя фиксаторами

       На Рис 6 показана конструкция механизма фиксации планшайбы поворотного стола с двумя фиксаторами. Он содержит цилиндрический 1 и конический 2 фиксаторы, которые соединены между собою рычагом 3, шарнирно установленным на оси 17 и постоянно поджатым  вертикально вверх пружинами 4, 5 и 6. Фиксаторы находятся во втулках 7 и 8, запрессованных в корпусе поворотного стола 9. Для фиксации планшайбы 10,  смонтированной на центральном валу 11, на ней установлены гнезда 12 и 13. Для управления процессом фиксации и расфиксации планшайбы 10 служит кулачок 14, который контактирует с рычагом 3 посредствам ролика 15 установленного на оси 16, закрепленной в рычаге 3.

      Работает механизм фиксации следующим образом.После поворота планшайбы 10 вокруг центрального вала 11 на заданный угол кулачок 14 через ролик 15 воздействует на рычаг 3, который преодолевая действие пружины 6 поворачивается по часовой стрелке относительно оси 17 на некоторый угол, перемещая при этом вверх фиксаторы 1 и 2 во втулках 7 и 8. В это время пружины 4 и 5 поджимают фиксаторы 1 и 2 к рычагу 3. В результате перемещения вверх фиксаторы 1 и 2 вводятся в гнезда втулок 12 и 13 планшайбы 10 поворотного стола. Это возможно благодаря тому, что на цилиндрическом фиксаторе 1снята фигурная лыска, а фиксатор 2 имеет коническую фиксирующую часть, причем зазор между конической фиксирующей частью и коническим отверстием втулки 13 несколько меньше зазора между фигурной лыской и гнездом втулки 12. Поэтому планшайба 10 двигаясь по инерции в направлении   стрелки В несколько перебегает то положение в котором она должна оставаться после окончательной фиксации и вначале встречает конический фиксатор 2, который гасит о его поверхность накопленную кинетическую энергию, при этом цилиндрический фиксатор 1 еще находится в гнезде втулки 12 с зазором. Затем перемещаясь вверх фиксатор 2 поворачивает планшайбу 10 в обратном направлении до соприкосновения рабочей поверхности фиксатора 1 с гнездом втулки 12. При этом цилиндрический фиксатор 1уже упирается своим торцем  в дно втулки 12 и прекращает движение, а конический фиксатор 2 под действием пружины 6 и рычага 3 продолжает двигаться вверх, выбирая конической поверхностью зазоры в механизме, что происходит, поскольку расстояние между осями фиксаторов 1 и 2 больше расстояния между осями втулок 12 и 23 на величину е. При расфиксации планшайбы 10 рычаг 3 под действием кулачка 14сначала выводит фиксатор 2 из гнезда втулки 13, снимая натяг между деталями механизма. Как только зазор в пазу фиксатора 1 выбран, рычаг 3 начинает выводить оба фиксатора одновременно, освобождая планшайбу 10.Рис 7

Рис 7 Конструкция малогабаритного поворотного стола, в котором привод поворота планшайбы и привод фиксации выполняются одним элементом.

         На Рис 7 показана конструкция малогабаритного поворотного стола, в котором привод поворота планшайбы и привод ее фиксации выполняются одним элементом. Он состоит из корпуса 1, планшайбы 2, на которых жестко закреплены два зубчатых колеса 3 и 4 с одинаковыми параметрами внутреннего зубчатого зацепления, имеющие возможность зацепляться с зубчатым венцом цанговой втулки 5, контактирующей своей внутренней конусной поверхностью с ответной поверхностью стакана 6, который имеет в своей нижней части четыре продольных паза 14 прямоугольного сечения, взаимодействующие с крестовиной 9, закрепленной на штанге 10 привода, совершающей поступательное и вращательное движение. Трубчатая нижняя часть планшайбы 2 установлена в корпусе поворотного стола 1 посредствам подшипника скольжения 11 и зажата гайкой 13 через упорный шарикоподшипник 12.
Поворот и фиксация поворотного стола осуществляется следующим образом. При включении привода вертикального перемещения штанга 10 перемещается в верхнее положение и коническая часть стакана 6 перестает контактировать с ответной конусной поверхностью цанговой втулки 5, прижатой в это время к корпусу 1 поворотного стола пружиной 7. При дальнейшем движении стакана 6 вверх его продольные пазы 14 упираются в пальцы 8, и перемещая, таким образом, вверх цанговую втулку 5 выводят ее из зацепления с зубчатым колесом 3, сжимая при этом пружину 7, что приводит к расфиксации планшайбы 2. На этом поступательное перемещение вверх штанги 10 прекращается, и она получая от привода вращательное движение, поворачивает планшайбу 2 на требуемой угол, увлекая, при этом, за собою цанговую втулку 5, зацепляющуюся с зубчатым колесом 4. После окончания поворота планшайбы 1 начинается поступательное движение штанги 10 вниз, при котором зубчатый венец цанговой втулки 5 выходит из зацепления с зубчатым колесом 4 и входит в зацепление с зубчатым колесом 3, затем стакан 6 своей конусной головкой, взаимодействуя с ответной конусной поверхностью цанговой втулки 5, разжимает ее лепестки, и таким образом, выбирая зазор в зацеплении зубчатых колес 3, 4 и зубчатого венца цанговой втулки 5, обеспечивает точную и надежную фиксацию планшайбы 2 .

        Гидравлические фиксирующие механизмы планшайбы поворотного стола показаны на Рис 8, 9, 10. Гидравлические механизмы фиксации могут применяться как при электромеханическом приводе планшайбы, так и при гидравлическом.
На Рис 8 показан гидравлический фиксирующий механизм планшайбы поворотного стола с электромеханическим приводом. Он содержит фиксатор 4 с клиновым хвостовиком, контактирующий при фиксации планшайбы с ответными клиновыми пазами 7 фиксирующего диска 14, жестко связанного с планшайбой, а также гидроцилиндр состоящий из стакана 16, закрепленного на корпусе поворотного стола 8, подпружиненного пружиной 18, а также поршень 17, выполненный за одно целое со штоком, который соединен с фиксатором15 и крышки 19.

Рис 8 Рис 8 Гидравлический механизм фиксации планшайбы поворотного стола с электромеханическим приводом

        На Рис 9 показан гидравлическим механизмом предварительной фиксации планшайбы поворотного стола с приводом от гидромотора. Он состоит из стакана 23, закрепленного на приливе основного корпуса 1 поворотного стола, фиксатора 14, выполненного за одно целое со штоком 19 и поршнем 20поджатыми пружиной 18, золотника 15, с плунжером 16, который соединен с поршнем 15 посредствам толкателя 17. Делительный диск 1, обеспечивающий предварительное положение планшайбы 11 при ее фиксации, на наружной поверхности имеет впадины 21, в которые входит фиксатор 14 и выступы 22 которые имеют профильный заходный участок, по которому перед вхождением в паз 21 скользит фиксатор 14.

Рис 9Рис 9 Гидравлический механизм предварительной фиксации планшайбы поворотного стола с приводом от гидромотора

Работает механизм предварительной фиксации следующим образом. Перед началом поворота планшайбы поворотного стола масло подается в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации и фиксатор 14 выводится из соответствующего паза делительного диска 1 (на Рис 9 не показан). При этом, толкатель 17, перемещаясь вместе с фиксатором 14, смещает плунжер 16 золотника 15, что приводит к подаче масла в соответствующую полость гидромотора 5 и его вал вращает шестерню 6, которая, зацепляясь с зубчатым колесом 4, поворачивает вал 13 с планшайбой. При подходе планшайбы к заданному положению система электроавтоматики управляющая работой поворотного стола дает соответствующую команду напрекращение подачи масла в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации, при этом, под действием пружины 18 и давления в поршневой полости поршень 20 со штоком 19 выдвигается до контакта фиксатора 14 с профильным заходным участком выступа 22 на делительном диске 1. Далее при повороте делительного диска 1 профильный участок выступа 22 перемещает фиксатор 14 влево, что приводит к смещению плунжера 16 посредствам толкателя 17, передающего ему движение и дросселированию его конусной поверхностью потока масла поступающего и сливающегося из гидромотора 5, обеспечивая, таким образом, плавное торможения планшайбы 11. После вхождения фиксатора 14 в паз 21 делительного диска 1 срабатывает микропереключатель (на Рис 9 не показан) и дает команду на выполнение точной фиксации планшайбы поворотного стола.

Рис 10Рис 10 Гидравлическим механизмом фиксации, фиксирующий элемент которого выполнен в виде зубчатой рейки.

        На Рис 10 показан гидравлическим механизмом фиксации, фиксирующий элемент которого выполнен в виде зубчатой рейки. Он состоит из подвижного в радиальном на-правлении ползуна 10 снабженного в нижней части зубчатой рейкой 12, а в верхней части выступами 11, входящими в продольные пазы рейки 7. При этом на поршне 6 смонтирована рейка 7 с возможностью радиального перемещения на роликах 13 вместе с ползуном 10. Ползун 10 соединен со штоком 14 и поршнем 15, которые образуют в гидроцилиндре фиксации 16 две рабочие пролости.
Работает механизм фиксации планшайбы поворотного стола следующим образом. При подаче масла в штоковую полость 17 и его слива из поршневой полости 18 поршень 15 со штоком 14 опускаются вниз и посредствам выступов 11 ползуна 10 вводит рейку 7 в зацепление с колесом 9, а зубчатый фиксатор 12 выводится при этом из зацепления с ко-лесом 9. После чего осуществляется поворот зубчатого колеса 9 рейкой 7, которое будучи жестко соединено с планшайбой поворотного стола поворачивает ее.В конце поворота зубчатого колеса 9 подается команда, и масло подается в поршневую полость 18         гидроцилиндра фиксации, а сливается из штоковой полости 17, что приводит к выдвижению вверх поршня 15 со штоком 14 и подъему ползуна 10. При этом рейка 7 посредствам выступов 11 ползуна 10 поднимается вверх и выводится из зацепления с колесом 9, а зубчатый фиксатор 12 вводится в зацепление с колесом фиксируя его положения

     Пневматические фиксирующие механизмы имеют конструкцию аналогичную гидравлическим, приведенным на Рис 6, но могут иметь и пневмомеханический привод. На Рис 11 показана типовая конструкция пневматического фиксатора планшайбы поворотного стола.Он состоит из пневмоцилиндра 1, закрепленного в стакане 2, установленным на кронштейне 3 расположенном на основании 4 поворотного стола, при этом, на штоке 5 пневмоцилиндра закреплен сухарь 6, который входит в Т- образный паз фиксатора 7 расположенного в направляющем отверстии фланца 8 стакана 2, а конический хвостовик фиксатора 7, при фиксации положения планшайбы 10, входит в коническое отверстие соответствующей центрирующей втулки 9, закрепленной на планшайбе 10. Кроме того, на фиксаторе 7 посредствам переходного кронштейна 11 жестко закреплена планка 12, на которой с возможностью регулировки положения установлены кулачки 13, имеющие возможность при перемещении штока 5 пневмоцилиндра 4 в крайние положения воздействовать на конечные выключатели 14, подающие соответствующие сигналы системе электроавтоматики управляющей работой поворотного стола.

Рис 11Рис 11 Конструкция пневматического механизма фиксации планшайбы поворотного стола

       При использовании в качестве привода поворота планшайбы пневматических пневмоповоротников, в качестве фиксирующих элементов могут использоваться упоры, расположенных в его крышках. На Рис 12 показана конструкция привода двухпозиционной планшайбы выполненного на основепневмоповоротника 1, фиксация положений которой осуществляется упорными винтами 4, установленными в крышках пневмоповоротника и регулирующих крайние положения штока – рейки (на Рис 12 не показана), зацепляющейся с выходным валом – шестерней 2 в отверстии которого установлен ведущий вал 3 зубчатой передачи привода планшайбы (на Рис 12 не показана). Однако такая фиксация положений планшайбы имеет невысокую точность вызываемую наличием зазоров в зубчатых передачах и кинематической погрешностью зубчатых колес.

Рис 12Рис 12 Фиксация положения планшайбы поворотного стола посредствам упоров расположенных в крышках пневмоповоротника

ЛИТЕРАТУРА.

1. Игнатьев Н.П. Основы проектирования Азов 2011г.
2. Игнатьев Н.П. Проектирование нестандартного оборудования Азов 2013г.
3. Игнатьев Н.П. Проектирование механизмов Азов 2015г.

         В статье использован материал разделов «Система гидропривода» и «Система пневмопривода» работы автора «Основы проектирования» изданного в 2010 г,раздела «Транспортирующие механизмы» работы автора «Проектирование нестандартного оборудования» изданного в 2013 г. и раздела «Механизмы прерывистого действия» работы автора «Проектирование механизмов» изданного в 2015г.

      В пособии « Проектирование нестандартного оборудования» также содержится:
– классификация нестандартного оборудования,
– примеры нестандартного оборудования для автоматизации технологических процессов, применяемого в различных переделах машиностроительного             производства,
– примеры нестандартного оборудования для автоматизации основного            технологического оборудования,
– описание конструкции, работы и рекомендации по проектированию основных элементов нестандартного оборудования,
– общая методика проектирования и методика проектирования механизмов и систем,
– примеры поэтапного проектирования большого количества нестандартного оборудования различного назначения
– информация необходимая для выбора типа привода, отработка конструкции на технологичность, выполнение компоновки и примеры их выполнения.

Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину,

Стоимость полной версии статьи 40 рублей.