Устройство уравновешивания вертикально подвижного узла металлорежущего станка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(4 б) Дата опубликования описания 01.08,77(51) М, Кл,е В 114 5/00 Государственный номнтет Совета Мнннстроо СССР по делам нзооретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО - ПОДВИЖНОГО УЗЛА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкостроению, и может быть использовано в станках, имеющих вертикально-подвижные узлы, т.е. в расточных, фрезерных и других станках.Известны устройства уравновешивания вертикально-подвижного узла металлорежуш его станка, смонти,юванного на направляющих базовой детали, включающее в себя заполненный сжатым газом в качестве источника уравновешивающей .силы цилиндр и сопряженный с ним поршень со штоком, на котором установлен на своей оси блок, охваченный ветвью каната, один конец которой соединен с базовой деталью, а второй - с уравновешиваемым узлом. При этом ветвь каната охватывает также по меньшей мере один блок, опирающийся своей осью на базовую деталь. Цилиндр соединен с дополнительной емкостью сжатого газа с целью выравнивания уравновешивающей силы в различных положениях узла. Предусмотрены также компрессор с электроприводом, соединенный с емкостью, и аппаратура регулирования давления в ией.Однако известные устройства имеют сложную конструкцию и повышенный расход энергии,Цель изобретения - устранение укаэанныхнедостатков.Это достигается тем, что в предлагаемомустройстве на базовой детали установлен своей осью барабан, на образующей поверхности которого выполнены ручьи переменного и постоянного радиусов, причем ветвь каната размещена в ручье переменного радиуса и вторым концом скреплена с барабаном, а также предусмотрена дополнительная 1 О ветвь каната, размещенная в ручье постоянногорадиуса и скрепленная одним концом с уравновешнваемым узлом и вторым - с барабаном.На чертеже изображено предлагаемое устройство.15 В горловине цилиндра 1 установлены уплот.нительные элементы 2 и жидкий уплотнитель 3, взаимодействующие с плунжером 4 диаметра д.Цилиндр шарниром 5 опирается на базовую деталь 6. Плунжер 4 на внешнем конце несет ось 7 с;е 0 установленным на ней блоком 8, охваченнымветвью каната 9. Один конец каната соединен шарниром 10 с базовой деталью. Ось 7 направлена в пазах 11 базовой детали. На базовой детали 6 осью 12 установлен барабан 13 с выполненными в 28 ием ручьем 14 переменного радиуса и ручьем 153постоянного радиуса. Ручьи 14, 15 могут быть осуществлены в одной плоскости, или по винтовой линии.Ветвь каната 9 размещена в ручье 14 и вторым концом, шарниром 16 скреплена с барабаном, Дополнительная ветвь каната 17 размещена в ручье 15 постоянного радиуса, скреплена одним концом, шарниром 18 с барабаном н вторым концом, шарниром 19 - с уравновешивающим узлом 20, смонтированным на направляющих базовой детали 21. В стенке цилиндра 1, заполнен. ного сжатым газом 22, выполнено отверстие 23, контролируемое вентилем 24 с присоединительным патрубком 25. Узел 20 перемещается своим приво. дом 26.Устройство работает следующим образом.Давление р сжатого газа 22 в цилиндре 1 на площадь плунжера 4 с диаметром д создает усилие Р в показанном стрещсой направлении, передающееся блоку 8 через ось 7. Усилие Р уравновешено двумя силами Р/2 натяжения вертикальных полуветвей каната 9. Усилие Р/2 не пщ каната 9, размещенной в ручье 14 переменного радиуса г, создает момент вращения барабана 13 М, равный произведению (илы Р/2 на радиус г ее приложения. И ть же время к барабану 13 приложен ьвмеит образного знака, равный проимедеиию силы натяжения Я ветви 17 каната на иостоепзый радиус В ручья 15 барабана, Давление р сжатого газа 22 и соответствующее ему усилие Р/2 натяаюиня ветви каната 9 зависят от обьема сжатого газа 22, мезптюнзегося с изменением положения плуиаера 4 озззосительио цилиндра 1. Соответственно изменению этого давления и усилия спрофилирован ручей 14 так, что при любом положении нлунжера 4 произведение силы натяжения ветви каната 9 Р/2 иа радиус г ее приложения, т.е. момент М остается постоянным: вместе с умень. шепнем силы Р/2 при опускании плунжера 4 (подьеме узла 20) увеличивается радиус г пряножеиня силж При этом радиус В ручья 15 выбран таким, что постоянный момент М, приложенный к барабану со стороны ветви 9, создает постоянную илу натяжения ветви каната 17, равную вес узла 20, илн с заданным постоянным отклонением от этого веса.Приме не ние предлагаемого изобретенияпозволяет достигнуть в ряде случаев практики существенного положительного результата, в том числе при замене грузового уравновешивания шпиндельных бабок. Например, в тяжелом горизонтально.расточном станке 2650, выпускаемом ЛСО им. Свердлова по проекту ОКБС, вес устройства уравновешивания шпиндельной бабки, согласно предварительным проработкам, может быть уменьшен в 15 раз. Уменьшение соответственно веса подвижной стойки станка снижает износ направляннцих, мощность привода перемещения стойки н т, д.Формула изобретенияУстройство уравновешивания вертикальноподвижного узла металлорежущего станка, смонзированного на направляющ их базовой детали, эч включающее в качестве источника уравновешивающей силы заполненный сжатым газом соеди.пенный с базовой деталью цилиндр и сопряженный с его горловиной и с установленными в ней уплотнительными элементами плунжер, несущий на ЗО .внеш ием конце ось с установленным на нейблоком, охваченным ветвью каната, один конец которой соединен с базовой деталью, о т л и ч а ю .щееся тем, что, с целью выравнивания силы уравновешивания на базовой детали установлен 35 своей осью барабан, на образующей поверхностикоторого выполнены ручьи переменного и постоянного радиусов, причем ветвь каната размещена в ручье переменного радиуса и вторым концом скреплена с барабаном, а также имеется дополни 4 о тельная ветвь каната, размещенная в ручье постоян.ного радиуса и скрепленная одним концом с уравновешнваемым узлом и вторым - с барабаном.516507 дакто родская Заказ 748/172ЦН ТИРаж 178 Государственного коми по делам изобрете3035, Москва, Ж, одписноеистров СС тета Совета Ми ний и открытийРаушская наб.,атент", Г. Уюород ул Про Фи ПЛ ставитель Н, Филатовхред А. Демьянова Корректор А. Гриценк