Делительное устройство

,13 РЕСПУБЛИН 1) 4 В 23 Я 16/02 И отопу лен поворотныи 4 транспортируемых конце шпинделя ск с установленвзаимодействуюиными в противопочими поверхностями тельное динение ции .Корчаги чка, установле зможностью воз я и автоблений, -фиг. 26,ни(57) Из шико ан оению в тран зличорах, возв 1 х автоде необ в ратно-п ановками на поз СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Болотин Х,Л, Мехаматизация станочных прМ.: Машгиз 1962, с. 4 ТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ретение относится к и может быть использ ртных устройствах, р ператорах и манинуля одимо преобразование тупательного движени вращательное с ост ициях, Целью изобретения является повышение быстродействия при малом чис ле делений по окружности. Делительно устроиство содержи ром на шпинделе за стол для установки изделий, На нижнем жестко закреплен д ными в нем пальцами щими с двумя обращ ложные стороны раб двухстороннего кул ного в корпусе с в ратно-поступательного перемещения отпривода. Наибольшая ширина кулачка,обеспечивающего доворот поворотногостола в рабочую позицию с последующейего фиксацией, больше или равна расстоянию между двумя смежными пальцами. Наибольшая ширина противоположного кулачка, обеспечивающего поворот стола только в нефиксированноепромежуточное угловое положение внаправлении, перпендикулярном направлению его перемещения, меньше расстояния между двумя смежными пальцами.5 ил.,осью шпинделя определяется зависи- мостью где Н 10 20 25 30 где и 35 40 50 113Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано вовсех отраслях народного хозяйствав транспортных устройствах, различных автооператорах и манипуляторах,где необходимо преобразование возвратно-поступательного движения вовращательное с остановками на позициях,Цель изобретения - повышение быстродействия при малом числе деленийпо окружности-.На фиг,1 изображено предлагаемоеделительное устройство, разрез; 1на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1 ( р =О); на фиг.3 - то же (рхФ 0); нафиг,4 - схема, поясняющая вывод уравнения (2); на фиг.5 - схема, поясняющая вывод уравнения (3).Целительное устройство содержиткорпус 1, в котором на шпинделе 2закреплен поворотный стол 3 для установки транспортируемых изделий,На нижнем конце шпинделя 2 жесткозакреплен диск 4 с установленнымин нем пальцами 5, взаимодействующимис двумя обращенными н противоположныестороны рабочими поверхностями двухстороннего кулачка 6, установленногон корпусе 1 с возможностью возвратно. поступательного перемещения от привода 7. Рабочие поверхности имеют наклонные С и параллельные 0 относительно направления перемещения кулачка бучастки, причем кулачок, обеспечивающий доворот поворотного стола 3 врабочую позицию (на фиг.2 и 3 правыйкулачок), имеет дополнительную рабочую поверхность В, служащую для фиксации поворотного стола 3 на рабочейпозиции и имеющую угол наклона меньше угла трения.Наибольшая ширина Я кулачка б,обеспечивающего доворот поворотногостола 3 н рабочую позицию с последующей его фиксацией в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения, больше или равна расстояниюБ между одновременно взаимодействующими с ним двумя смежными пальцами5, между которыми располагается кулачок 6 в конце его хода, т,е. Я ), Б.В противоположном кулачке, которыйобеспечивает поворот стола 3 тольков нефиксированное промежуточное угловое положение, расстояние Н междупараллельной направлению перемещениякулачка 6 рабочей поверхностью и- расстояние между параллельными направлению перемещения кулачка 6 участком, взаимодействующим с пальцами 5 только в нефиксиронанных промежуточных угловых положениях стола 3, и осью шпинделя 2;" угол начального положенияпальца 5, взаимодействующего с наклонным участком кулачка 6, обеспечивающего движение поноротного стола 3 в нефиксированное промежуточное угловое положение, т,е, угол с вершиной, лежащей на оси шпинделя 2, одна сторона которого параллельна направлению перемещения кулачка б, а вторая проходит через ось пальца 5 в первоначальный момент контакта последнего с наклонным участкомкулачка б, 0 с(и ф- число пальцев 5 на диске 4;,- предельное значение величины Н при угле р- угол конечного положения.пальца 5, взаимодействующего с наклонным участкомрабочей поверхности кулачка б, обеспечивающегодвижение поворотного сто-,ла 3 в нефиксиронанноепромежуточное угловоеположение, т,е. угол свершиной, лежащей на осишпинделя 2, одна сторонакоторого параллельна направлению перемещения ку. -лачка 6, а вторая проходит через ось пальца 5 вконечный момент контакта последнего с наклонным участком рабочей поверхности кулачка 6,27о(П- предельное значение величияхны Н при угле Рх, 1349968причем Н и Нх /Ъх уравнений определяются из Кзхпр-гзп + р) -Нр= 0; (2)-"0Чй Е адиус окружно орой располож на диске адиус пальцев де сти, на коены пальцы 5; 15 угол трения наклонного участка рабочей поверхности кулачка 6 по пальцу 5; максимальный вылет кулачка 6, т.е. расстояние от плоскости, проходящей через ось шпинделя 2 и перпендикулярной направлению перемещения кулачка 6, до вершины кулачка 6, 2 обеспечивающего движение поворотного стола 3 в не- фиксированное промежуто ное угловое положение при угле 8; 30 скорость обратного хода кулачка 6;время переходногоса, т.е. время пения движения кула35 обратный ход;угловая скорость поворотной части делительного устройства в момент прекращения воздействия кулач40ка 6 на палец 5;угловое ускорение, с которым вращается поворотная часть делительного устройства, двигаясь по инеРции,Е 0 тр 5 чпроцес- реключечка 6 на Уравнения (2) и (3) выводятся следующим образом (фиг. 4 и 5).На фиг.4 изображен момент начала взаимодействия пальца 5 (фиг.1), установленного в диске 4, с наклонным участком рабочей поверхности кулачка 6, обеспечивающего движение поворотного стола 3 только в нефиксированное промежуточное угловое положение, а также граничное значение величины Н , т,е. при дальнейшем увеличении ее значения вращение диска 4 с установленными в нем пальцами 5, а сле а и кулачка,В указанном случае угол давлениякулачка на палец определяется угло 1 К 1. (Углом давления называется угол между направлением движения тела и направлением силы, действующей на это тело, если этот угол равен углу трения или меньше его, появляется самоторможение). Кроме того, при угле давления = 90 кулачок стопорит поворотную систему. В действительности, учитывая трение в системе, момент стопорения наступает несколько раньше, а именно при у= 90о где р - угол трения наклонноготручастка рабочей поверхности кулачка по пальцу. м образом, у7(2 тр ф а ол давления у = ИК 1 т. астрда, в соотв ется уравне вии с фиг,4(2): ч Н зюпу- г здпИзвестно, чт положения пальц с наклонным уча ности кулачка, ние поворотного ное угловое пол диться в предел(Ч, + Р)-Н,=О.о угол начального а, взаимодействующе стком рабочей повер обеспечивающего дви стола в промежуточ ожение, должен нахо ах о 0 Рабочая поверхность кулачка 6, беспечивающая поворот стола 3 тольо в промежуточное угловое положение довательно, и шпинделя 2 с закрепленным на нем поворотным столом 3 произойти не может, В указанном случаев начальный момент контакта пальцас наклонным участком рабочей поверхности кулачка последний взаимодействует с пальцем, т.е, происходит контакт в точке С . Усилие, с которымрабочая поверхность кулачка действуетна палец, направлено по нормали к поверхности данного пальца, т,е, определяется вектором С 1, проходящимчерез ось пальца К. Направление, покоторому данный палец стремится начать вращение, определяется векторомК 1 являющимся касательной к окружности радиуса К, на которой расположены пальцы 5 на диске 4 (фиг.1), ипроходящим через ось пальца К в момент начала взаимодействия пальц(фиг,5), взаимодействует с пальцем Е своим наклонным участком. В соответствии с целью предлагаемого устройства необходимо обеспечить прекращение, воздействия наклонного участка данной рабочей поверхности на палец Е при каком-то угле р с тем условием, чтобы поворотная часть устройства, включающая диск 4 с установленными в нем пальцами 5 (фиг.1), двигаясь по инерции после прекращения воздействия наклонного участка кулачка 6 на палец Е, не входила в контакт с участком, параллельным направлению перемещения кулачка 6, посредством пальца Р, отстоящего от пальца Е на27)угловой .шаг равный -- рад (и - чисУпло пальцев 5 на диске 4), в направлении, противоположном вращению.На фиг.5 обозначены: точка 8 - положение оси пальца Р в момент прекращения воздействия наклонного участка на палец Е; точка 9 - граничное положение оси пальца Р, движущегося по инерции вместе со всей поворотной частью устройства, соответствующее максимальному углу (8 9 поворота данного пальца, при котором отсутствует взаимодействие между ним и параллельным направлению перемещения кулачка его участком; точка 10 - положение вершины кулачка в момент прекращения воздействия наклонного участка на палец Е, расстояние от данной точки до плоскости, проходящей через ось шпинделя и перпендикулярной направлению перемещения кулачка, соответствует максимальному вылету кулачка 1 при его движении, которое обеспечивает поворот устройства. в нефиксированное промежуточное угловое положение; точка 11 - граничное положение вершины кулачка при обратном его движении со скоростью перемещения Ч, после которого отсутствует взаимодействие данного кулачка с пальцем Р; Н 8 - предельное значение величины Н расстояние между параллельным направлению перемещения кулачка участком, взаимодействующим с пальцами Т В,9Из полученных по формуле (8) двух 3499686только в нефиксированных промежуточных угловых положениях стола, и осьюшпинделя), при котором отсутствует5взаимодействие пальца Р с параллельными направлению перемещения кулачкаучастком; К - радиус окружности, накоторой расположены пальцы 5 на диске 4; г - радиус пальцев 5; Ч - скорость обратного хода кулачка 6,Граничное условие отсутствия взаимодействия пальца Г с участком рабочей поверхности кулачка, параллельной направлению его перемещения, 15 следующее;(5) где Т 8 9 - время поворота пальца Р1из положения 8 в положение 9;- время переходного процесса (время переключениядвижения кулачка на обрат ный ход);Т, - время движения кулачка из1 о, и 1положения 10 в положение11.Определяют время поворота пальцаР из положения 8 в положение 9. Всоответствии с фиг,5 угол 2 Г(, Н )ьр - агсзп ( " в ), 89 и х К-г Уравнение равнозамедленного движения пальца Р, двигающегося по инерции из положения 8 в положение 9 с угловым ускорением .с О, имеет видТ 8,9(7) где- угловая скорость поворотнойчасти делительного устройства в момент прекращения воздействия рабочейповерхности кулачка на палец,Подставив в уравнение (7) величину угласогласно формулы (6),3,9сделав преобразования и решив и(;луч е нно е полное квадратное уравнение,определяют время поворота пальца Риз положения 8 в положение 9 результатов выбирают наименьшее, т.е.В соответствии с фиг.5 времяжения кулачка из положения 10 вжение 111 - (К-г )- НеТ210, о Ч 13499688дви- Подставив в уравнение (5) значеполо- ния Т и Тщ, согласно формуламИзвестно, что угол конечного поло-,жения пальца, взаимодействующего снаклонным участком кулачка, обеспечивающим движение поворотного стола вПромежуточное угловое положение, дол жен находиться в пределах 2 и( Д ( ми 5, между которыми расподанная рабочая поверхностьхода кулачка 6, Расклиниваяные пальцы своими участкамиправая рабочая поверхность6 фиксирует поворотный стол конц указан В и 0, улачка 3 от п 40 ворота.При поступательном перемещении кулачка 6 под действием привода 7 влево наклонный участок С левой рабо чей поверхности кулачка 6, взаимодействуя с пальцем 5, обеспечивает поворот стола 3 по часовой стрелке и нефиксированное промежуточное угловое положение. Принудительный поворот в нефиксированное промежуточное угловое положение под воздействием левой рабочей поверхности кулач ка 6 на палец 5 происходит на участкр - рх-- , т,е. на угле, м ь- и 45 БО ен шем либо р шага между ом половине углумя смежными и огоцами Таким образом, в соответствии сфиг, 4 и 5 величина Н должна принадлежать интервалуН р, Н 3, т. е.хфН е Н р, Н 3Предлагаемое делительное устройст 25во работает следующим образом.В исходном положении (фиг. 2 и 3)кулачок 6 находится в крайнем правомположении. Правая рабочая поверхностькулачка 6, обеспечивающая доворотповоротного стола 3 в рабочую позицию с последующей его фиксацией,имеет наибольшую ширину в направлении,перпендикулярном направлению его перемещения, больше или равную расстоянию Б между одновременно взаимодействующими с ним двумя смежными пальцаВ следующий момент кулачок 6 под действием привода 7 начинает движение в обратную сторону, а поворотная часть делительного утройства, содержащая шпиндель 2, поворотный стол 3 с закрепленными на нем изделиями, диск 4 с установленными в нем пальцами 5, продолжает вращаться по инерции. Так как все параметры целительного устройства соответствуют условиям, оговоренными формулами (1) (4) и (11), участок 0 левой рабочей поверхности кулачка, параллельной направлению перемещения кулачка 6, не взаимодействует с пальцем 5. В результате этого отсутствуют остановка поворотной части делительного устройства, ее фиксация и расфиксация в промежуточном угловом положении.При дальнейшем движении кулачка 6 вправо наклонный участок С его.правой рабочей поверхности входит в контакт с пальцем 5 и обеспечивает доворот в рабочую позицию вращающейся по инерции поворотной части делительного устройства до тех пор, пока палец 5, ближайший к участку Р правой рабочей поверхности, параллельному направлению перемещения кулачка 6, не входит в контакт с последней, После этого происходят расклинивание двух смежных пальцев 5 участками В и П и фиксация стола в рабочем положении.Таким образом, использование предлагаемого изобретения обеспечит снижение энергозатрат за счет уменьшения усилий, необходимых на доворачивание в рабочую позицию вращающегося по инерции стола, а также за счет исключения усилий, необходимых для заклинивания и расклинивания кулачка в нефиксированных промежуточных угловых положениях стола; повышение долговечности устройства за счет продотвращения ударных воздействий пальцев об участок кулачка, параллельный направлению перемещения последнего, а также за счет уменьшения числа циклов заклинивания и расклинивания, 1349968уменьшение габаритов устройства иповышение его производительности засчет уменьшения рабочего хода кулачкаи исключения дополнительного ходакулачка, необходимого для его заклинивания между двумя смежными пальцами в нефиксированном промежуточномугловом положении, и соответствующегоим сокращения времени поворота столаиз одной рабочей позиции в другую,снижение металлоемкости устройстваза счет уменьшения его габаритов иуменьшения ширины кулачка, обеспечивающего поворот делительного столав нефиксированное промежуточное угловое положение, упрощение технологии изготовления кулачка за счет исключения необходимости точного выдерживания размера между осью шпинделяи участком О, параллельным направлению перемещения кулачка, обеспечивающего поворот делительного стола внефиксированное промежуточное угловоеположение, а также за счет исключе- р 5ния необходимости выполнения в данномклине наклонного участка В, обеспечивающего заклинивание его между пальцами,Формула изобретенияДелительное устройство, в корпусекоторого установлен соединенный сприводом возвратно-поступательногоперемещения кулачок с двумя обращенными в противоположные стороны рабочими поверхностями, имеющими наклонные и параллельные относительно направления перемещения участки, установленные с возможностью взаимодействия с пальцами, закрепленными на периферии диска поворотного стола,причем наибольшая ширина одного изкулачков в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения,больше расстояния между двумя смежными пальцами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия при малом числе деленийпо окружности, наибольшая ширина второго кулачка в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения, меньше расстояния между двумясмежными пальцами.