Привод камнерезной машины

о п и -1 ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез СоввтскихСфциалистичеснихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 190977 (21) 2524923/29-ЗЗ (51)М. Кл. с присоединением заявки йо(23) Приоритет В 28 О 1/00 Государстееннай комитет СССР по делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Г,Г.Вжин, В.Г.Белоглазов, А.В.Куница, Л.А.Бигунов и В.В,Куница Горловский Филиал донецкого ордена Трудового Красного Знамени политехнического института(54) ПРИВОД КАИНЕРЕЗНбй МАШИНЫ Изобретение относится к устройствам для добычи и обработки изделий нз природного камня, а именно к камнерезным машинам, 5Известен автоматический планетарный инерционно-импульсный привод камнерезного инструмента, содержащий двигатель, инерционно-импульсный механизм, например, планетарный с веду- ) щей солнечной шестерней, неуравновешенными сателлитами и ведомым водилом, установленным на шпинцеле инструмента, а между ведомым звеном импульсатора и корпусом установлен механизм свободного хода 1).Недостатком известного привода является низкая стойкость инструмента при резании камня средней и повышенной твердости, так как износ инструмента при обработке такого камня значительно зависит от больших колебаний скорости резания, т.е. изменения скорости резания от минимума до максимума. 25Наиболее близким к предложенному изобретению является привод камне- резной машины, включающий двигатель, основание и корпус, в котором смонгированы инерционно-япульсный механизм, например, планетарный с ведущей солнечной шестерней, неуравновешенньин сателлитами и ведомьал водилом, два механизма свободного хода, один из которых выполнен с возможностью заклинивания в направлении резания, а другой - в противоположном резанию направлении, и.механизм подачи корпуса относительно основания (2.Недостатком конструкции такого привода является отсутствие автоматического регулирования скорости подачи в зависимости от изменения режима резания, т.е. от Физико-механических свойств камня в процессе работы.Цель предлагаемого изобретения обеспечение автоматического бесступенчатого регулирования скорости подачи в зависимости от изменения физико-механических свойств обрабатываемого материала в процессе резания,Для достижения поставленной цели в приводе камнереэной машины вклю- чающий двигатель, основание и корпус, в котором смонтированы инерционно-импульсный механизм, например, планетарный с ведущей солнечной шестерней, неуравновешенными сателлитамн и ведомым водилом, два механизма свободного хсда, один из которых выполнен с возможностью заклинивания в направлении резания., а другой - в противопо- Привод камнерезной машины, работа- ложном резанию направлении, и меха- ет циклически следующим образом. Венизм подачи корпуса относительно ос- дущая солнечная шестерня 4 приводится нованйямеханизм подачи содержит во вращение двигателем 1 с заданной приводную маточную гайку, смонтирован. угловой скоростью против часовой стрелную в корпусе и зафиксированную в 5 ки (со стороны двигателя) .При вращеосевом направлении, и жестко соеди- нии ведущей солнечной шестерни 4 враЬенный с основанием ходовой вйнт, при цаются свободно расположенные на палЬ- чем маточная гайка кинематически,свя- цах 7 неуравновешенные сателлиты 5, эана с обоймами механизмов свободного создающие на ведомом водиле б импульхода через дифференциал и кроме того 1 О сы энакопеременного вращающего момен- обойма механизма свободного хода, вы- та, закон изменения которого носит полиенного с воэможностью эаклинива- синусоидальный характер, с периодом, ния в направлении резания, кинемати- равным времени одного оборота неуравчески связана со шпинделем инструмен- новешенных сателлитов 5 относительта камнерезной машкины, причем каждая но ведомого водила б. Этот энакопере- оббйма механизмов свободного хода менный вращающий момент, в зависимосснабжена тормозным устройством с ин- ти от относительного положения ведудивидуальным приводом. щей солнечной шестерни 4 и ведомогоНа чертеже 1 изображена кинемати- водила б, разгоняет последний до угческая схема,привода, камнерезной ма- ловой. скорости одной иэ наружных шины, который состоит из двигателя 1, 20 обойм 12 или 16 МСХ, вращающихся в основания 2, установленного на нем противоположные стороныПри этом, корпуса 3, выполненного с возможнос- импульс энакопеременного вращающего" тью продольного перемещения относитель моментадействующий против направле.Ъ" но основания 2. Двигатель 1 соединен ния вращения, двигателя 1 и совпадас ведущей солнечнойшестерней 4 инер ющий с направлением вращения наружной ционно-импульсного механизма, которая обоймы 12 считается положительным:т входит в зацепление с неуравновешен- импульс энакопеременного вращающего ными сателлитами З.Сателлиты 5 сво- момента, действующий в сторону врабодно вращаются на диаметрально за- щения наружной обоймы 16 считается прессованных в ведомом водиле б паль- ЗО отрицательным. В отрицательной фазе цах 7, оси которых параллельны валу цикла импульс знакопеременного вра, жестко соединенному с ведомым во-щающего момента, действующих на вал дилом б Центры тяжести неуравнове- , 8 со стороны неуравновешенных сателшенных сателлитов 5 смещены относитель- литов 5, вызывает торможение этого но осей вращения ведомого водила 6З 5 вала (разогнанного в противоположную с помощью дебалансов 9. Иа вале 8 сторону в положительной фазе предынеподвижно расположены внутренние дущего цикла), его остановку и разобоймы МСХ 10 и 11. ЭЛементы МСХ 10 гон до угловой скорости наружной обойобеспечивают заклинивание в направле- мы 12, включение ИСХ 10, совместный нии резания и его наружная обойма 12 разгон вала 8 с наружной обоймой 12 через конические шестерни 13 и 14 и передачу звакопераменного вращасвязана со шпинделем инструмента 15. ющего момента на конические шестерни Элементы МСХ 11;обеспечиваютэаклини и 14 для Преодоления момента сил ванне в противоположном резанию на- сопротивления резанию нарабочем орправлении. Наружные обоймы 12 и 16 гане 15. Связаннаяс наружной обоймсх имеют зубчатый венец и поочеред мой 12 шестерня 17 свободно вращает- но могут соединяться соответственно ся на маточной гайке 19. В этой же через шестерни 17 и 18 с маочной гай-. Фазе цикла наружная обойма 16.и свякой 19 винтового механизма подачи по- эанные с ней детали 18, 19, 20, врасредством дифференциала 20, .располо- щаясь по инерции, посредством винта женного на шлицах последней. Кроме 5 О 27, преодолевают момент сил, обусловтого, каждая наружная обойма 12. и ленных сопротивлением подачи. В по снабжена тормозной лентой 21 и 22 ложительной Фазе цикла импульс энатормоэного устройства с индивидуаль- копеременноговращающего момента, ным;приводом на каждую обойму. Ведо- действующий на вал 8 со стороны немый вал 8 одним своим концом распо-уравновешенных сателлитов 5, вызываложен на подшипниковой опоре 23 в те- ет торможение этого вала, его остале солнечной шестерни 4, а другим, новку и разгон до угловой скороститакже на подшипниковой опоре 24 - на- наружной обоймы 16, и затем, послеружной обоймы 12 МСХ 10. Маточная включения ИСХ 11, совместный разгонгайка 19 винтового механизма подачи вала 8 и наружной обоймы 16 иперерасположена на подшипниковых опорах 6 О дачу знакопеременного вращающего мо 25 и 26 в корпусе 3 беэ возможности- мента на шестерню 18, соединенный сосевого перемещения относительно по- -ней диФференциал 20, маточную гайкуследнего, а винт 27 винтового меха винтового механизма подачи, кото-низма подачи жестко соединен с осно- рый осуществляет подачу корпуса с ванием 2. 65 рабочим органом 15 в забой с преодо 707809лением момента сил, обусловленных сопротивлением подачи. В этой же Фазе цикла наружная обойма 12 и связанные с ней детали 13, 14 и рабочий орган 15, вращаясь по инерции, преодолевают момент сил сопротивления реза нию. При такой передаче положительного и отрицательного импульсов. знакопеременного вращающего момента на рабочий орган к винтовой механизм подачи осуществляется работа привода при каких-то определенных величинах моментов сопротивления резанию и по дачи, обусловленных физико-механическими свойствами обрабатываемого мате" риала.1 Привод камнерезной машины обладает автоматическим бесступенчатым регулированием скорости подачи в зависимости от изменения Физико-механических свойств обрабатываемого материала при сохранении автоматического бесступенчатого регулирования резания. Это обусловлено тем, что, вопервых, величины положительного и отрицательного импульсов знакоперемен ного вращающего моментов, действующих со стороны неуравновешенных сателлитов 5 на ведомое водило б тем больше, чем больше скорость неуравновешенных сателлитов 5 относительно р ведущей солнечной шестерни 4, которая в свою очередь зависит от величины моментов сил сопротивления резанию и подачи, во-вторых,при р:.эдельном использовании положктелького и отрицательного импульсов энакопеременного вращающего момента на рабочем органе и винтовом механизме подачи, два ИСХ выполняют роль дифференциала, обеспечивающего перераспределения мощности между рабочим органом и винтовым механизмом подачи.При увеличении момента сил сопротивления резанию, т.е. при повышении крепости обрабатываемого материала, угловая скорость вращения рабо чего органа 15 уменьшается, а следовательно, произойдет уменьшение угловой скорости вала Э в направлении действия отрицательного импульса знакопеременного вращающего момента и 50 увеличение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 5 во время положительной Фазы цикла, следствием чего явится увеличение отрицательного импульса, что и необходимо для пре одоления увеличившегося момента сил сопротивления резанию. При этом, увеличение относительной скорости не уравновешенных сателлитов 5 во время фазы цикла пропорционально увеличению: О момента сил сопротивления резанию, причем каждому значению момента сил сопротивления резанию соответствуют определенные. значения относительной скорости неуравновешенных сателлитов 5 к величины отрицательного импульса энакопеременного вращающегомомента,Таким образом, при повышении крепости обрабатываемого материала, каждому из ее значений, соответствуетповышение момента сил резания на ра"бочем органе 15 с одновременныйуменьшением скорости резания.При повышении крепости обрабатываемого материала, увеличивается имомент сил сопротивления подаче нанаружной обойме 16 МСХ 11, величинакоторого определяется усилиями, возникающими в винтовом механизме подачи, увеличение момента сил сопротивления подаче приводит к уменьшениюугловой скорости наружной обоймы 16,следствием чего является уменьшениескорости подачи привода с рабочим органом 15 в забой и увеличение отрицательного импульса вращающего момента на наружной обойме 12 (что и необходимо вследствие увеличения момента сил сопротивления резанием), вследствие наличия диФФеренциальной. связимежду ведомыми элементами ИСХ 10 и 11,обеспечиваемой самими механизмами.Описанные явления в автоматическоминерционно-импульсном приводе проте" .кают бесступенчато и автоматически,следствием чего является наличие следящего действия рассматриваемой механической систеьи, обеспечивающегоувеличение сил резания на рабочем органе 15 и уменьшение скорости подачипоследнего в забой до необходимыхвеличин, определяемых увеличениемкрепости обрабатываемого материала.И, наоборот, с уменьшением крепостиобрабатываемого материала происходитуменьшение сил резания на рабочем ор-,гане 15 и увеличении скорости подачипоследнего в забой.Если же крепость обрабатываемогоматериала увеличится настолько, чтомомент сил резания, развиваемый приводом, будет не в состоянии осуществить процесс резания, то рабочий орган 15 остановится, а вместе с нимостановятся наружные обоймы 12, 1 б ивал 8. При этом, ведущая солнечнаяшестерня 4 будет вращаться, вызываявращение неуравновешенных сателлитов5 при неподвижном ведомом водиле 6.,Таким образом, осуществляется защита двигателя при аварийном режимеработы и защита режущего инструментарабочего органа 15 от поломок.Кроме того, для обеспечения ускоренной подачи привода с рабочим орга"ном 15 в забой, при отсутствии процесса резания, необходимо наружнуюобойму 12 затормозить тормозной лентой 21 до полной остановки. Вследствие чего, наружная обойма .6 получитускоренное вращение и,через детали.18, 19, соединенные через синхронизатор 20, осуществит, с помощью винта27 ускоренную подачу привода в забой.,, е.Ф а ф.707809 7 гг м улав Корректор А.Грице Подписно 5комитета СССРи открытийская наб., де 4/ лиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная,Для ускоренного вывода привода с рабочим органом иэ забоя, необходимо синхронизатор 20 соединить с шестерней 17,.а наружную обойму 16 затормозить тормозной лентой 22 до полной остановки, вследствие чего наружная обойма 12 получит ускоренное вращение и, через детали 1 7, 1 9, соединен ные через синхронизатор 20, .осуществит, с помощью винта 27, ускоренный вывод привода с рабочим органом 15 иэ забоя.Формула изобретения 1Привод камнереэной машины, включающий двигатель, основание и корпус, в котором смонтированы инерционно-им пульсный механизм, например, плане-тарный с ведущей солнечной шестерней, неуравновешенными сателлитами и ведоьим водилом, два механизма свободного хода, один йз которых выполнен с воз 2 О можностью заклинивания в направлении резания, а другой - в противоположном резанию направлении, и механизм .подачи, корпуса относительно основания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 2 что, с целью обеспечения автоматического бесступенчатого регулироваСоставитель К,хамредактор И.Прощина Техред Н, Вабурк аказ 8409/15 Тираж ЦНИИПИ Гссударственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж"35, Рауния скорости подачи в зависимости отизменения физико-механических свойствобрабатываемого материала, механизмподачи содержит приводную маточнуюгайку, смонтированную в корпусе изафиксированную в осевом направлении,и жестко соединенный с основаниемходовой винт, причем маточная гайкакинематически связана с обоймами механизмов свободного хода через дифференциал и кроме того обойма механизма свободного хода, выполненногос возможностью заклинивания в направлении резания, кинематически связанасо шпинделем инструмента камнереэноймашины.2. Привод по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения ускоренных подач привода приотсутствии процесса резания, каждаяобойма механизмов свободного ходаснабжена .тормозным устройством с индивидуальным приводом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 422610, кл.В 28 0 1/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССРР 533493, кл. В 28 0 1/60, 1974.