Газостатическая опора
Иллюстрации
Реферат
ГАЗОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА, содержащая вертикальный шток с поршнем, связанный с перемещаемым грузом, корпус с камерой, в которой установлен с возможностью вертикального перемещения указанный поршень, выполненный в корпусе канал для подвода сжатого газа в полость наддува под поршень и для выпуска газа, эластичный уплотнительный элемент, расположенный по периметру нижней поверхности корпуса и образующий рабочую камеру опоры , канал с дросселем, соединяющий полость наддува с рабочей камерой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности позиционирования и снижения трудоемкости фиксации опоры путем создания разрежения в рабочей камере, в корпусе выполнен дополнительный канал, соединяющий полость над поршнем с рабочей камерой , а в канале, соединяющем полость наддува с рабочей камерой, установлен клапан, настроенный на открытие при разности давлений между полостью наддува и рабочей камерой, превышающей разрежение в полости над порщнем и в рабочей камере при фиксации опоры. (П N5 ю ел ОО liU Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК зю В 60 Ч 1 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3599104/27-08 (22) 03.06.83 (46) 07.11.84. Бюл. № 41 (72) В. Г. Новиков (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (53) 621.941(088.8) (56) 1. Патент США № 3796279, кл. 180 — 124, 1974.
2. Патент Великобритании № 1266331, кл. F 2 А, 1972 (прототип). (54) (57) ГАЗОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА, содержащая вертикальный шток с поршнем, связанный с перемещаемым грузом, корпус с камерой, в которой установлен с возможностью вертикального перемещения указанный поршень, выполненный в корпусе канал для подвода сжатого газа в полость надду„„SU„„1122534 ва под поршень и для выпуска газа, эластичный уплотнительный элемент, расположенный по периметру нижней поверхности корпуса и образующий рабочую камеру опоры, канал с дросселем, соединяющий полость наддува с рабочей камерой, отличаюи1аяся тем, что, с целью повышения точности позиционирования и снижения трудоемкости фиксации опоры путем создания разрежения в рабочей камере, в корпусе выполнен дополнительный канал, соединяющий полость над поршнем с рабочей камерой, а в канале, соединяющем полость наддува с рабочей камерой, установлен клапан, настроенный на открытие при разности давлений между полостью наддува и рабочей камерой, превышающей разрежение в полости над поршнем и в рабочей камере при Е фиксации опоры.
1122534
Изобретение относится к станкостроению и машиностроению и может быть использовано для перемещения узлов машин по направляющим с последующей фиксацией в любой гозиции на горизонтальной поверхности.
Известна газостатическая опора, в жестком корпусе которой выполнена камера наддува, каналы для подвода сжатого воздуха в камеру наддува и для его выпуска, каналы с дросселирующими отверстиями для подвода воздуха на нижнюю поверхность корпуса, уплотненную по периметру эластичным элементом, образующим рабочую камеру опоры !1).
Известна также газостатическая опора, в которой перемещаемый узел связан с поршнем, установленным в корпусе опоры. Между нижней поверхностью поршня и корпусом образована камера наддува, связанная каналами с источником питания и с рабочей камерой, образованной эластичным уплотнительным элементом, установленным по периметру корпуса и образующим рабочую камеру между нижней поверхностью корпуса и направляющей поверхностью. При подаче давления поршень поднимает перемещаемый узел, затем образуется газостатическая подушка в рабочей камере, и изделие можно перемещать. При отключении питания узел опускается и происходит фиксация положения перемещаемого узла за счет трения между элементами опоры и направляющей поверхностью 12).
Недостатком известных технических решений является трудоемкость закрепления опоры на поверхности направляющих, например, с помощью механических захватов, применение которых не исключает смещения опоры от положения, которое она заняла после сброса давления, особенно в первоначальный момент закрепления.
Цель изобретения — повышение точности позиционирования и снижение трудоемкости фиксации опоры путем создания разрежения в рабочей камере.
Указанная цель достигается тем, что в газостатической опоре, содержащей вертикальный шток с поршнем, связанный с перемещаемым грузом, корпус с камерой, в которой установлен с возможностью вертикалького перемещения указанный поршень, выполненный в корпусе канал для подвода сжатого газа в полость наддува под поршень и для выпуска газа, эластичный уплотнительный элемент, расположенный по периметру нижней поверхности корпуса и образующий рабочую камеру опоры, канал с дросселем, соединяющий Ьолость наддува с рабочей камерой, в корпусе выполнен дополнительный канал, соединяющий полость над поршнем с рабочей камерой, а в канале, соединя.ощем полость наддува с рабочей
55 камерой, установлен клапан, настроенный на открытие при разности давлений между полостью наддува и рабочей камерой, превышающей разреженке в полости над поршнем и в рабочей камере при фиксации опоры.
На чертеже . показана газостатическая опора, продольный разрез.
Газостатическая опора содержит корпус 1, канал 2, полость 3 наддува, запирающий клапан 4 дросселирующего отверстия 5, подвижный поршень 6 с уплотнением в виде гибкой диафрагмы 7, шток 8 с уплотнением в виде гибкой диафрагмы 9, грузовую площадку 10, открытую снизу рабочую камеру 11, канал 12, эластичный уплотнительный элемент 13 и полость 14. Управление газостатической опорой осуществляется с помощью двухходового крана 15 с каналами
16 — 20. Газостатическая опора перемещается на направляющей 21.
Газостатическая опора работает следующим образом.
Сжатый газ от источника повышенного давления через кран 15, который показан в позиции «Перемещение» и каналы 16 — 18 и 2 поступает в полость наддува. Действие избыточного давления сжатого газа в полости 3 открывает запирающий клапан 4 и газ через дросселирующие отверстия 5 поступает в камеру 11, создавая в ней зону повышенного давления, что обеспечивает всплытие газостатической опоры и возможность ее перемещения на смазочном слое сжатого газа по поверхности направляющей 21.
Давление в полости 3 больше, чем давление в камере 11, что обеспечивает подъем грузовой площадки 0 и транспортируемого груза при величине площади поршня 6, меньшей площади камеры 11.
После установки груза в требуемую позицию на направляющей 21 двухходовой кран 15 переключается в позицию «Фиксация» (не показано). При этом полость 3 с помощью крана 15 через каналы 2, 18, 19 и 20 соединяется с окружающей средой.
Давление в полости 3 выравнивается с давлением окружающей среды и запирающий клапан 4 закрывается, отключая камеру 11 от полости 3. Одновременно исчезает избыточное давление и в камере 11, газостатическая опора «садится» на поверхность направляющей 21, камера 11 становится замкнутой и уплотненной эластичным элементом
13. Под действием массы грузовой. площадки
10 и транспортируемого груза связанный с площадкой 10 шток 8 начинает перемещать вниз поршень 6. Газ из полости 3 через канал 2 и каналы 18 — 20 крана 15 вытесняется в окружающую среду. При этом незначительное избыточное давление в полости 3 не может открыть запирающий клапан 4 и вытеснить газ через дросселирующее отверстие 5 в камеру 11.
1122534
Составитель H. Чужаков
Редактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор О. Луговая
Заказ 7305/15 Тираж 656 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
При движении поршня 6 вниз в полости
14 образуется разрежение. При этом происходит перераспределение газа из объема камеры 11 через канал 12 в полость 14 и устанавливается давление, меньше давления окружающей среды. Гибкая диафрагма 9 обеспечивает уплотнение штока 8 и сохранение вакуума в камере 11 и полости 14, что обеспечивает фиксацию газостатической опоры в установленной позиции на поверхности направляющей 21. Для осуществления повторного цикла перемещение — фиксация необходимо повернуть двухходовой кран 15 в положение «Перемещение».
Поскольку газостатическая опора имеет вакуумную фиксацию, это снижает трудоемкость закрепления опоры на поверхности направляющей и повышает точность позиционирования за счет исключения случайных перемещений опоры от действия усилий со стороны механического захвата. Вакуумная самофиксация опоры в предлагаемом решении может быть использована как самостоятельно, так и в сочетании с механическими захватами, которые вступают в действие только после срабатывания вакуумной системы захвата, что существенно снижает возможность смещения опоры. 11ричем для приведения в действие системы ьакуумной фиксации используется масса транспортируемого груза (возможно также использование для этой цели массы специального противовеса, при этом грузовая площадка с транспортируемым грузом не перемещается вертикально и остается в том же положении, что и при перемещении груза на газостатической опоре) и не требуется наличие источников вакуума.