Устройство для устранения скручиваний, возникающих в тяжелых станках

ао делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Иностранная фирма(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ СКРУЧИВАНИЙ,ВОЗНИКАЮЩИХ В ТЯЖЕЛЦХ СТАНКАХИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для устранения скручиваний, возникающих в тяжелых станках в результате горизонтальных перемещений подвижных ор- . ганов,Известно устройство для уравнове-шивания перемещающихся углов, содержащее суппорт, перемещающийся вертикально, с полэуном, установленныи на последнем с возможностью горизонтального перемещения, натяжное уст" ройство, направляющие блоки и гибкий элемент 11 .Недостатком известного устройства р является то, что при перемещении цен тра тяжести возникают изгибающие иоменты, величина которых меняется в зависимости от изменения положения ползуна. Это вызывает деформацию ЯО направляющих, по которым перемещается в горизонтальном направлении полэун, а также суппорта, на котором смонтированы упомянутые направляющие Кроме того, возникающие изгибающие И моменты вызывают деформацию станины. Все это приводит к увеличению пог" решности обрабатываемого иэделия.Цель изобретения - повышение на" дежности работы устройства.Указанная цель достигается тем, что гибкий элемент своими противо положныии концами закреплен в двух точках суппорта, отстоящих друг от друга и находящихся на противоположных сторонах последнего, причеи натяжное устройство размещено вне стан ка.На фиг1 изображено устройство, общий вид; на Фиг. 2 - узел 3 на Фиг, 1.На станине 1, установленной на фундаменте 2 посредствои большого количества доикратов 3 или аналогичных нивелирующих устройств, несущей базовую поверхность 4,.установлена. колонна 5, которая снабжена евер ху траверсой 6, На вертикальных направляющих 7 колонны 5 размещен суппорт 8. Причем эти направляющие 7893 123 4нескольких болтов 26 к диску 27Форыи жестко связан с фундаментом 2с помощью растяжек 28, воздействующих на траверсу 29, уложенную в железобетонную кладку фундамента 2.Вертикальная ось цилиндра 20,т.е,вертикальная ось натяжного устройства188 находится на заранее определенномрасстоянии Ь от вертикали центра тяжести А, принадлежащей станку базовойповерхности 4.На суппорте 8 жестко установленакривая управления 30, взаимодействующая с датчиком положения 31, жесткозакрепленным на ползуне 10 и подающим электрические сигналы в электронный блок 32.Маслопровод давления 33 гидросистемы подсоединен к цилиндру ниже поршня21.Гидросистема содержит насос 34,бак35, фильтры 36 и 37, вентиль безопасности 38, электрогидравлицескийвентиль 39, датчик давления 40, манометр 41, сливной кран 42, аккумуляторную батарею 43, управляемыйобратный вентиль 44, вентиль направления 45,Устройство работает следующим образом,При перемещении ползуна 1 О датчикположения 31 взаимодействуя с кривой управления 30, подает сигнал наэлектронный блок 32 об изменении положения ползуна. 15 представляют собой часть колонны 5 или закреплены на ней. На суппорте 8 находится горизонтальная направляющая 9, на которой подвижно установлен ползун 10, несущий рабочую головку 11. Вес суппорта 8 и вес ползуна 1 О воспринимаются кабелями 12.Кабель 13 или другой подобный гибчкии элемент противоположными концами обыцным образом закреплен в двух различных точках 14 и 15 суппорта 8. В частности точка 14 выбирается вверху суппорта 8 и вблизи от его передней стенки, тогда как точка 15 выбирается внизу суппорта 8 и вблизи от его задней стенки. Прямая линия, которая соединяет названные точки 14 и 15 между собой, образует заранее определенный угол с вертикалью, проходящей через каждую из этих точек, а го отрезок прямой, соединяющий эти точки 14 и 15 между собой, обладает заранее определенной длиной горизонтальной проекции его ЬКабель 13 взаимодействует с вра щающимися направляющим и возвратным роликами 16, которые устанавливаются на траверсе 6, кроме того, кабель 13 находящийся вблизи точки 15, предусмотренной для закрепления его на суппорте 8, находится в контакте с роликом 17, который установлен на натяжном устройстве 18, находящимся ниже суппорта 8, Натяжное устройство 18 установлено на фундаменте 2 вне и35 независимо от станка. Для роликов 16 и 17 выбрано такое расположение, цто конечные отрезки кабеля 13, которые сходятся на пре 40 дусмотренные для закрепления на суппорте точки 14 и 15 направлены вертикально, соответственно вверх и вниз,Ролик 17 обычным и не представлен" ным здесь способом монтируется с обеспечением возможности его вращения на45 оси 19, которая направлена горизон" тально и перпендикулярно направлению перемещения ползуна 1 О, Эта ось устанавливается вверху цилиндра 20, в котором движется в осевом направлении поршень 21, с которым жестко связан шток 22, соединенный с ползуном 23. Ползун 23 через дисковый элемент 24 связан с направляющей 25, которая направлена горизонтально в сторону пере мещения колонны 5 станка. Направляющая 25 закрепляется на заранее определенной плоскости посредством Насос 34 забирает масло из бака 35 через фильтр 36. Через фильтд 37 это масло направляется в контур, снабженный вентилем безопасности 38. Вентиль установлен на давление, которой выше, чем наивысшее давление маслянного контура при эксплуатации. При этом давлением в контуре постоянно регулируется электрогидравлическим вентилем 39, управляемым элек.трическим сигналом, поступающим от электронного блока 32, который сравнивает поступающую с датчика положения 31 заданную величину давления с фактически имеющейся в контуре величиной давления, которая передается датчиком давления 40, встроенным в этот контур, и дает сигнал на электрогидравлический вентиль 39, что позволяет поддерживать требуемое давление в контуре с минимальной ошибкой.Масло давления, направляемое в цилиндр причем давление может изменяться любым образом), воздействуетна нижнюю поверхность поршня 21. Врезультате этого поршень 21 воздействует с изменяемым и направленнымвверх усилием Г через шток 22 идисковый элемент 24 на направляющую25, через которую это усилие черезболты 26 и диск 27 передается Фундаменту 2,Вследствие усилия реакции цилиндр20 воспринимает равное, но противопо- фложно направленное,т.е. направленноевниз, усилие Гкоторое передаетсяна ролик 17 и с него на кабель 13,связанный с упомянутым роликом, Вследствие этого на участки кабеля 13, прилегающие к ролику 17, действуют дваусилия, равные Г /2; оба они направлены вниз. Следовательно, в то время как на точку 15, предназначеннуюдля закрепления кабеля 13 на суппорте 8, действует усилие Гд/2, направленное вниз, на точку 14, предназначенную для закрепления на суппорте 8этого же кабеля 13, действует равноеей усилие Г-/2, направленное вверх.Поэтому суппорт 8 испытывает воз"мдеиствие момента, направленного вправо и равного И= /2 х б.Одновременно усилие Гз, направленное вниз и приложенное к ролику Зе17, представляет собой внешнее, внизнаправленное усилие для системы: базовая поверхность 4, колонна 5 - удаленной от вертикали центра тяжести базовой поверхности 4 на расстояние,равное Ьз, Это внешнее усилие Г, которое является любой, переменной величиной, оказывает на систему колонна " базовая поверхность - станинадомкраты станков воздействие в виде . змомента, направленного вправо и равного И = Г х б, который направлен навстречу скручиванию, возникающему вколонне за счет изгибающего момента,вызываемого движением ползуна 1 О. Кроме того, он противодействует осадкеГ;(податливости), которой подвергаютсябазовая поверхность, станина, домкраты в результате действия назван"ного изгибающего момента, Для любогоположения, занятого ползуном 10 относительно суппорта 8, к ролику 17может быть приложено замеренное и на"правленное вниз усилие 1, которое всостоянии создать на суппорте 8 из"гибающий момент, равныйили больший,цем момент на суппорте, вызванныйдвижением ползуна 10, и противоположный ему по направлению. То же усилие.Г одновременно в состоянии создать в системе колонна - базовая поверхность - станина - домкрат станка момент, который устраняет негативные воздействия, а именно воздействия, которье прилагаются к колоннеза счет скручивания,вызываемого этими же перемещениями ползуна 10, Аккумуляторы 43 выполняют Функции поддержания давления масла в контуре втех случаях, когда. отсутствует питание электросети, Сйимая.с манометра41 показания значения имеющегося вконтуре давления масла, необходимого для каждого из занимаемых ползуном 1 О положений относительно сулпорта 8, производят регулированиеописанного контура. Это необходимодля определения требуемых усилий Гдкоторые должны быть приложены к ролику 17. Эти величины давления можноподдерживать неизменными, вручнуюперемещая шток, принадлежащий датчику 31. После того, как будут получены различные значения давления, которые требуются для каждого положения, занятого ползуном 10 относительно суппорта 8, и после того, как точность этих значений будет проверена с помощью достигнутого, правильного устранения скручивания, реализуется кривая управления таким образом, что на шток датчика 31 воздействуют те же перемещения, которые перед этим сообщались вручную, а именно для того, чтобы получить при различных положениях, занимаемых ползуном 10. значение давления в контуре давления, которое обеспечивает требуемое усилие Г, прикладываемое к ролику 17, для устранения скручивания.Главное преимущество такой конструкции устройства состоит в том, что вертикальное (изменяемое) усилие, которое воздействует на этот ролик натяжного устройства и направлено вниз, обеспечивает два равных и про" тивоположно действующих усилия, ко" торые воздействуют на точки, предусмотренные для закрепления кабеля на несущем органе подвижной головки. Эти усилия вызывают в несущем органе появление момента, чья велицина (переменная при изменении положения, занимаемого рабочей головкой) может быть просто рассчитана с тем, чтобы мог быть устранен момент, который вызывается весом рабоцей головки и зависит от положения, занимаемогорабочей головкой на ее несущем элементе, Вследствие эксцентриситета, существующего относительно центра тяжести и. в связи с тем, что соответствующее усилие реакции перемещается на фундамент независимо от самого станка, названное вертикальное усилие воздействует на колонну станка с моментом, действующим противоположно скручиванию, действующему на колонну за счет веса и положения рабочей головки. Вследствие этого ликвидируются негативные воздействия, возникающие при скручивании, на колонну, на базовую поверхность, на станину и на домкраты станка.Формула изобретенияУстройство для устранения скручиваний, возникающих в тяжелых станках 893123включающее суппорт, перемещающийся вертикально с ползуном, установленным на последнем с возможностьюгоризонтального перемещения, натяжное устройство, направляющие блоки и гибкий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности работы, гибкий элемент своими противоположными концами закреп- О лен в двух точках суппорта, отстоящихдруг от друга и находящихся на противоположных сторонах последнего, причем натяжное устройство размещеновне станка.15Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 402408, кл, В 23 В 47/26, 1971893123 ПодписноСССР 1290/87 Тираж 1151ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт 113035, Москва, Н, РаушскаяЗаказ б., д. 4/елиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Составитель Г.Никогосова едактор Р. Цицика Техред А. Бабинец Корректор М,