Чертежный станок

Чертежный станок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оргтехнике и позволяет повысить удобство в пользовании, увеличить жесткость, долговечность и универсальность применения чертежного станка. Строго вертикальное перемещение чертежной доски 13 обеспечивается синхронизацией вращения ведущего звена 7 шарнирного рычага вокруг оси шарнира 6 и ведомого звена 9 вокруг шарнира 8. При этом расстояние между осями шарниров 6 и 8 и осями шарниров 8 и 10 должно быть равным. Синхронизация вращения звеньев 7 и 9 обеспечивается механической гибкой связью между шкивами 18 и 19, имеющими соотношение диаметров два к одному. Шкив 18 жестко связан с поворотным основанием 5, а шкив 19 жестко связан с ведущим звеном 9. Поворот чертежной доски 13 и двуплечего шарнирного рычага в горизонтальной плоскости фиксируется ручкой. В шарнирах 6 и 8 расположены фиксаторы положения и компенсаторы веса чертежной доски. Для повышения удобства пользования возможно размещение в шарнире 10 шкива, диаметр которого равен двум диаметрам шкива шарнира 8. Эти шкивы связаны механической гибкой связью. Шкив шарнира 10 связан с кронштейном 11 крепления чертежной доской 13. Возможно размещение дополнительного компенсатора веса в шарнире 8, использование дополнительных шкивов, связанных с основными шкивами дополнительной гибкой связью. 4 з.п. ф-лы, 18 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (В

43 А1 (51) 5 А 47 В 27/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

d у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4163885/31-12 ° 4165960/31-12, 4 180653/3 1-12 (22) 16. 12.86 (46) 30.03.90. Бвл. Ф 12 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) В.И.Точилкин, Н.И.Мангушев, 1О.В.Виноградов и Г.С.Ичанкин (53) 645.43(088.8) (56) Патент СИ1А Р 3359927, кл. А 47 В 27/06, 1967.

2 (54) ЧЕРТЕЖНЫЙ СТАНОК (57) Изобретение относится к оргтехнике и позволяет повысить удобство в пользовании, увеличить месткость, долговечность и универсальность применения чертемного станка, Строго вертикальное перемещение чертемной доски 13 обеспечивается синхронизацией вращения ведущего звена 7 шарнирного рычага вокруг оси шарнира 6 и ведомого звена 9 вокруг

1553043

15 шарнира 8. При этом расстояние между осями шарниров 6 и 8 и осями шарниров 8 и 10 должно быть равным.

Синхронизация вращения звеньев 7 и

9 обеспечивается механической гибкой связью между шкивами 18 и 19, имеющими соотношение диаметров два к одному ° Шкив 18 жестко связан с поворотным основанием 5, а шкив 19 жестко связан с ведущим звеном 9.

Поворот чертежной доски 13 и двуплечего шарнирного рычага в горизонтальной плоскости фиксируется ручкой.

В шарнирах 6 и 8 расположены фиксаИзобретение относится к оргтехнике, в частности к чертежным станкам и другим средствам механизации труда конструкторов и чертежников.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик

sa счет повышения жесткости и долговечности, повышение удобства в пользовании и расширение эксплуатационных возможностей.

На фиг.1 представлен чертежный станок, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 - схема двуплечего шарнирного рычага, механизм фиксации поворотного основания и схема педального привода фиксатора вертикального перемещения; на фиг.4 — схема размещения фиксаторов положения и компенсаторов веса в звеньях рычага, схема управления фиксацией положения доски, схема размыкания механической связи между валами;на фиг.5коренной шарнир с размещенными s нем фиксатором и компенсатором веса; на фиг.б — рычаг с шарнирами, механизм фиксации и компенсации веса доски, продольный разрез; на 4яг.7-10— схемы вариантов соединения звеньев рычага; на фиг.11-19 — варианты использования чертежного станка.

Чертежный станок содержит основание 1 со стойкой 2,которая крепится к основанию 1 при помощи фланца 3. К верхнему фланцу 4 стойки 2 крепится поворотное основание 5, на котором при помощи шарнира 6 крепится один из концов ведущего плеча двуплеI чего шарнирного рычага 7. К другому концу ведущего нижнего плеча 7 при помощи шарнира 8 крепится один

55 торы положения и компенсаторы веса чертежной доски. Для повышения удобства пользования возможно размещение в шарнире 10 шкива, диаметр которого равен двум диаметрам шкива шарнира 8. Эти шкивы связаны механической гибкой связью. Шкив шарнира 10 связан с кронштейном 11 крепления чертежной доской 13. Возможно размещение дополнительного компенсатора веса в шарнире 8, использование дополнительных шкивов, связанных с основными шкивами дополнительной гибкой связью. 4 з.п. ф-лы, 19 ил. иэ концов ведомого верхнего плеча

9, к свободному концу которого при помощи свободного шарнира 10 и закрепленного на нем кронштейна 11 через фланец 12 крепится чертежная доска 13. Поворотное основание 5 установлено на фланце 14 (фиг.3) с возможностью поворота в горизонтальной плоскости относительно этого фланца и стойки 2. Фланец 14 поворотного основания 5 крепится на верхнем фланце 4 стойки 2. На фланце 14 поворотного основания крепится накидной фланец 15, в выступ которого упирается гайка 16, установленная на резьбе на поворотном основании 5. На гайке 16 жестко укреплена ручка 17 фиксации поворота чертежной доски 13 в горизонтальной плоскости. В шарнирах 6 и 8 установлены шкивы 18 и

19, наружный диаметр шкива 19 шарнира 8 в два pasa меньше наружного диаметра шкива 18 шарнира б,причем шкив 19 жестко связан с поворотным основанием 5.Шкивы 18 и 19 связаны между собой гибкой механической связью 20, обеспечивающей синхронное вращение шкивов 18 и 19. Возможен вариант размещения механической гибкой связи внутри пустотелого ведущего плеча 7.

Одним иэ вариантов гибкой механической связи является зубчатый ремень.

В таком варианте шкивы 18 и 19 также имеют зубья. Возможно применение в качестве гибкой механической связи

20 гибкой перфорированной ленты, в этом случае шкивы 18 и 19 должны иметь выступы, сечение которых совпадает по форме с перфорацией на ленте. Возможно применение в каче5 1 стве гибкой механической связи 20 гладкой ленты или ремня, связывающих гладкие шкивы 18, 19. В этом случае гладкий ремень или лента должны жестко фиксироваться на шкивах

18, 19 от проскальзывания, например, при помощи сварки (для металлических лент), винтами или другим подобным образом. Возможна синхронизация вращения шкивов 18, 19 шарнирно закрепленной на шкивах 18, 19 жесткой тягой или двумя тягами. Возможны другие типы механической связи 20. Для обеспечен гя натяжения механической связи 20, выполненной н виде ремня или ленты, на стенке ведущего плеча 7 установлен механизм натяжения, включающий ролик 2 1 и при жимное устройство 22 винт-гайка. Вариант конструктивного выполнения шарнира 6 включает в себя основание

5 с закрепленным на нем неподвижным шкивом 23, н котором при помощи нту— лок 24, 25, проходящих сквозь проушины 26, 27, шарнирно закреплен ведущий рычаг 7, жестко связанный с проушинами 26, 27 и втулками 24, 25.

Иежду шкивом 23 и проушинами 26, 27 на втулках 24, 25 установлены шайбы

28, 29. Внутри вала 23 установлен шкив 18 шарнирна 8, выполняющий функцию синхронизации перемещения плеч

7, 9 двуплечего шарнирного рычага.

Шкив 18 охватывает механическая связь 20, в данном варианте представленная в виде зубчатого ремня, проходящего сквозь прорезь н шкиве

23. Внутри втулки 24 и шкнива 23 размещен дисковый фрикционный фиксатор положения (возможны другие типы фиксаторов, например эксцентриковые) . фиксатор включает н себя фрикционные диски 29, установленные хностовиками в пазы втулки 24. Фрикционные диски 29 чередуются с фрикционными дисками 30, установленными в пазах валика 31 распорной втулки 32.

Диски 29 и 30 имеют возможность осевого перемещения по внутренним стенкам шкива 23 без проворота вокруг оси, например, на шлицах. В распорную втулку 32 на резьбе установлена гайка 33, вращение которой обеспечивается рычагом 34, проходящим сквозь прорезь в шкиве 23. Диски 29, 30 от выпадания удерживаются гайкой 35, установленной на резьбе во втулке 24 ° Внутри втулки 25 раэ—

553043 мещен пружинный компенсатор веса, включающий в себя пружину 36, закрепленную одним концом на шкиве

23, а другим концом в гайке 37, установленной на резьбе но втулке 25.

Шарниры 6, 8, 10 имеют унифицированную конструкцию. Отличия обусловле— ны лишь размещением компенсаторов веса, фиксаторов положения, привода управления фиксатором и механизма для размыкания механической связи при переводе двуплечего рычага в нерабочее состояние. Привод управления фиксатором вертикального перемещения, который размещен н шарнире 6, включает в себя (фиг.3-5) рычаг 34, ось качания которого совпадает с осью шарнира 6. К рычагу 34 одним концом шарнирно крепится тяга 38.

Другой конец тяги 38 шарнирно крепится к короткому плечу 39 рычага педали 40. Основание 4 1 крепится к, нижней части стойки 2. Педаль 40 под25 пружинена пружиной 42. Привод управления фиксатора угла наклона доски расположен с тыльной стороны чертежной доски 13 на свободном шарнире

10 и включает н себя ручку 43 управления фиксацией угла наклона доски, удлинительный вал 44, соединяющий ручку 43 и гайку 45. Гайка 45 установлена на резьбе но втулке 46, проходящей через проушину 47 ведомого плеча 9. Во втулке 46 расположен фиксатор, подобный фиксатору шарнира

6, но, и отличие от него, распорная втулка 48 зафиксирована от осевых перемещений внутри нала 49, связан4О ного с кронштейном 11 и чертежной доской 13. Иеханиэм раэмыкания механической связи 20 между шкивами 18 и

19, расположенными в шарнирах 6 и

8, установлен в шарнире 8 и включает

45 н себя управляющую гайку 50, установленную на резьбе во втулке 51. Втулка 51 проходит сквозь проушину 52 ведущего плеча 7 и шарнирно установлена н валу 53., который связан с ведомым плечом 9. K гайке 50 одним иэ концов крепится тяга 54, другой конец тяги закреплен на шкиве 19,óñтанонленном внутри вала 53 с возможностью осевого перемещения в несдви 5 нутом положении, зафиксированном от пронорота.

Чертежный станок работает следующим образом.

1553043

Ручкой 17 производится поворот гайки 16 на основании 5, при этом выступ гайки 16 отходит от выступа накидного фланца 15, давая возможность основанию 5 вращаться на фланце 14 в горизонтальной плоскости.

Поворотом доски 13 и плеч 7, 9 двуплечего шарнирного рычага вместе с основанием 5 относительно фланца 14 и стойки 2 добиваются удобного положения доски 13 в горизонтальной плоскости. Фиксация в выбранном положении производится поворотом ручки 17 в обратную сторону. Для перемещения доски 13 в вертикальном направлении нажимают педаль 40, которая стяжкой 38 поворачивает рычаг

34. Рычаг 34 поворачивает гайку 33, которая перемещает распорную втулку 32 вдоль шкива 23, снимая прижимное усилие с дисков 30, связанных с валиком 31 распорной втулки 32.

Диски 30 отжимаются от дисков 29, связанных с втулкой 24 и через проушину 26 с ведущим рычагом 7, обеспечивая расфиксацию плеч двуплечего шарнирного рычага. Пружина 36, работая на скручивание, воспринимает и компенсирует вес чертежной доски

13 и двуплечего шарнирного рычага и обеспечивает минимальные усилия на перемещение доски 13 как вверх, так и вниз. Строго вертикальное перемещение чертежной доски 13 обеспечивается синхронизацией вращения ведущего плеча 7 вокруг оси шарнира

6 и ведомого плеча 9 вокруг шарнира

8, причем на один градус поворота ведущего плеча 7 относительно поворотного основания 5 ведомое плечо

9 поворачивается относительно ведущего плеча 7 на два градуса. При условии выполнения равенства межцентровых расстояний между осями шарниров 6, 8 и 10 обеспечивается строго вертикальное перемещение свободного шарнира 10 с закрепленной на ней чертежной доской 13. Синхронизация вращения плеч 7 и 9 обеспечивается механической связью 20 между шкивами 18 и 19, имеющими заданное (2;1) соотношение диаметров и закрепленными определенным образом.

Гибкая механическая связь обеспечивает фиксацию свободного ведомойо (верхнего) звена механизма. Кроме того, она обеспечивает согласованный поворот ведомого звена от.5 !

О !

55 носительно ведущего звена на угол, в 2 раза превышающий угол перемещения этого ведущего звена, и синхро. низирует перемещение самих звеньев механизма в строго определенной пропорции. Так как гибкая связь на шарнире 6 при повороте ведущего звена на определенный угол o(с одной стороны шкива сокращается на часть длины окружности вала, допустим, на

fiD/ (где D — диаметр шкива шарнира), с другой стороны шкива она на столько же удлиняется, то же самое происходит на шкиве в шарнире 8 — смещение этого шкива можно выразить как 1И/g (где <р — угол поворота ведомого звена относительно ведущего, d — - диаметр шкива в шарнире 6), Тогда, учитывая, что гибкая связь не проскальзывает и растягивается, получаем $D/4 = $d/g и учитывая, что Р/d = 2, получим с

2, т.е. смещение ведущего звена на 1 вызывает поворот ведомого звена на 2, что при равенстве длины звеньев обеспечивает строго вертчкальное перемещение чертежной доски.

Фиксация чертежной доски !3 от перемещения в вертикальном направлении производится отпусканием педали 40. Пружиной 42, закрепленной на основании 41 и связанной с педалью 40 при помощи тяги 38, и рычагом 34 производится затягивание гайки 33 и фиксация плеч 7 и 9 рычага от проворота. Для регулировки угла наклона чертежной доски 13 используется ручка 43. Поворотом ручки 43 при помощи вала 44 производится поворот гайки 45 в резьбе втулки

46 и снимается осевое усилие с фрикционнык дисков 29, 30, связывающих ведомое плечо 9 с кронштейном 11 с закрепленной на ием чертежной доской 13. После установки требуемого угла наклона чертежной доски 13 поворотом ручки 43 в обратную сторону производится фиксация положения чертежной доски 13. Компенсатор веса, установленный в свободном шарнире 1О, служит для компенсации веса доски 13 от поворота вокруг оси свободного шарнира 10 при расфиксации фиксатора угла наклона доски 13.

Иеханизм раэмыкания механической связи 20 работает следующим образом: лри вывартываиии гайки 50 ив втулки

9 1553043 l0

51 шарнира 8 тягой 54 шкив 19 выво- при изменении положения основного дится из зацепления с валом 53, чем шкива шарнира 6. обеспечивается независимое переме- Приводятся воэможности игпольэощение плеч 7 и 9 двуплечего шарнирно- вания чертежного станка с целью бо5 го рычага. лее полного обеспечения удобства

На фиг.7 показаны положения основ- в эксплуатации, ных элементов чертежного станка при На фиг.13 приведен вариант станперемещении чертежной доски 13 по ка со стойкой 2 и креплением доски линии перемещения Х-Х. Угол наклона 10 13 за одну из сторон обратной плосчертежной доски 13 относительно плос — кости чертежной доски 13. Такое кости основания 5 изменяется от по- крепление обеспечит повышенную жестложения к положению. Вариант станка кость двуплечего шарнирного рычага оснащен весовым компенсатором ве- за счет выборки зазоров в шарнирах са 55. l5 под действием веса консольной части

На фиг.8 показаны возможности чертежной доски 13, освободит проварианта чертежного станка, обеспе- странство за центром обратной плосчивающего сохранение заданного угла кости чертежной доски 13, обеспечит наклона чертежной доски 13 при ее свободный доступ к двуплечему шарвертикальном перемещении, что явля- 20 нирному рычагу и исключит удлиниется основным преимуществом данно- тельный вал 44 ручки 43 фиксатора

ro варианта. Станок оснащен пружин- угла наклона доски 13, что повысит ным компенсатором веса 56 и допол- удобство пользования чертежным стан— нительной гибкой механической свя- ком. Возможно крепление стойки 2 к эью 57. 25 полу фланцем 3 на шпильках или болНа фиг.9 показаны основные эле- тах, что позволит снять основание 1 менты варианта чертежного станка, и создать дополнительные удобства обеспечивающего изменение угла на- пользования станком за счет освобожклона линии перемещения Х-Х. Шкив дения поверхности пола под станком шарнира 6 установлен на поворотном 30 от опор основания 1. основании 5 шарнирно, что позволяет На фиг.14 показан вариант чертежизменять угол наклона линии переме- ного станка с креплением к стене. щения Х-Х, переводя его в новые Станок в этом варианте используется положения Х вЂ” Х и Х" — Х" . Кро- без пустотелой стойки 2. Педальный пружинного компенсатора 56 веса 35 привод 40 заменяется на управляющую доски вариант станка оснащен допол- ручку 65. Для этого варианта понанительным компенсатором наклона стан — добится поворот шкивов 18 и 23 отка относительно основания в виде, носительно основания 5 на удобный например, груза 58, закрепленного для пользования угол подъема доски. при помощи стойки 59 на валу шкива 40 На фиг ° 15 показан вариант чертежшарнира 6. ного станка с креплением на потолке.

1 Крепление осуществляется фланцем

На фиг.10 приведены положения 3 при помощи болтов или шпилек..Расчертежного станка по сохранению за- тормаживание фиксаторов вертикальданного угла наклона чертежной дос- 45 ного перемещения и поворота в горики 13 не только при перемещении ее зонтальной плоскости можно осущевдоль линии перемещения Х-Х, но и ствлять дистанционно с подвесного при изменении угла наклона этой ли- пульта 66 пневмо- или электромехачт нии Х вЂ” Х, что является преимуще- ниэма 67, 68 управления фиксатораством, обеспечивакицим большее удоб- 50 ми. Компенсаторы веса должны быть ство пользования этим вариантом стан- настроены на работу в обратном нака. В отличие от других вариантов, в правлении. шарнирах б, 8 и 10 установлены до- На фиг. 16 приведен вариант черполнительные шкивы 60, 61 и 62 сотежного станка с креплением на стоответственно, связанные попарно до- 55 ле 69, в котором чертежная доска 13 полнительными гибкими механическими выполнена иа прозрачном материале

У связями 63 и 64, причем дополни- а на поверхности стола 69 может тельный шкив 60 шарнира 6 жестко свя- быть установлен диапроектор 70. Вазан с поворотным основанием 5 даже риант предназначен для копировки

15 53043

12 чертежей с микрофишей. При использовании диапроектора 70 в качестве фонаря подсветки станок может быть использован и в качестве копировальной установки.

На фиг.17 представлен настольный вариант чертежного станка, который может быть использован и в качестве графопостроителя. В этом варианте возможна либо установка графопостроителя на станок, либо использование чертежного прибора, оснащенного механизмами перемещения, датчиками обратной связи и пишущими головками. Обеспечив отключение привода и унифицировав место крепления под установку либо чертежной головки, либо пишущей головки, можно создать удобное рабочее место инженераконструктора, где однообразная работа по вычерчиванию типовых элементов и копированию готовых чертежей должна выполняться графопостроителем, управляемым ЭВМ, а компоновка и разработка новых элементов — при помощи чертежного прибора.

Преимущество чертежного стола заключается в использовании в качестве подъемного механизма двуплечего шарнирного рычага с механизмом синхронизации перемещения плеч, что обеспечивает повышение удобства использования за счет более плавного хода во время перемещения, что обусловлено меньшими зазорами в шарнирах и сосредоточением всех узлов механизма в одном компактном узле (дву лечем шарнирном рычаге) с достаточно свободным доступом ко всем его деталям; увеличение жесткости путем использования более жестких шарнирных связей; увеличение долговечности, обусловленной меньшим и более равномерным износом шарниров; повышение универсальности применения, обусловленной сосредоточением практически всех узлов и деталей станка в одном компактном механизме; вариант чертежного станка с дополнительным валом в свободном шарнире 10 обеспечивает плоскопараллельное перемещение чертежной доски; вариант чертежного станка с дополнительным компенсатором веса позволяет снизить нагрузку на компенсатор веса в шарнире 6 и на механическую связь между шкивами.

Кроме приведенных ваоиантов применения, кинематическая схема может быть использована в кинофототехнике для установки кинофотоаппаратуры, в быту и на производстве для регулируемых стоек столов, стульев, кресел, различных бытовых и технических приборов и устройств, например телевизоров, печатающих машинок, пультов управления и т.п., в измерительной технике в качестве координатного устройства для перемещения микрофонов, датчиков, теодолитов, телескопов и т.д.

Формула изобретения

1. Чертежный станок, содержащий связанное с основанием средство перемещения чертежной доски, включающее двухзвенный механизм, ведущее и ведомое звенья которого шарнирно связаны между собой, с чертежной доской и с возможностью поворота относительно основания, и взаимодействующую со звеньями гибкую связь, охватывающую шарнир для соединения звеньев и шарнир для соединения звена с основанием, средство фиксации чертежной доски и компенсаторы ее массы, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет повышения жесткости и долговечности, повышения удобства в пользовании и расширения эксплуатационных возможностей, двухзвенный механизм средства перемещения чертежной доски снабжен шкивами, установленными в узле для со" единения звеньев между собой и в узле для соединения ведущего звена с основанием и охваченными гибкой связью, при этом диаметр шкива узла для соединения ведущего звена с основанием в два pasa больше диаметра шкива узла для соединения звеньев между собой, причем последний жестко связан с ведомым звеном.

2. Станок по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что шкив узла для соединения ведущего звена с основанием жестко связан с последним,при этом основание выполнено поворотным.

3. Станок по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что основание выполнено неподвижным, а шкив узла для соединения ведущего звена с основанием шарнирно связан с последним, 1553043

13 при этом станок имеет дополнительные фиксатор положения чертежной доски и компенсатор наклона ее относительно основания.

4. Станок по пп.1-3, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен шкивом, установленным в узле для соединения ведомого звена с чер- 10 тежной доской, диаметр которого равен двум диаметрам шкива узла для соединения звеньев между собой, при этом чертежная доска установлена на шкиве, а последний связан со шкивом 15 узла для соединения звеньев дополнительной гибкой связью.

14

5. Станок по пп.1-4, о т л и— ч а ю шийся тем, что каждый иэ узлов соединения звеньев между собой, с чертежной доской и с основанием снабжен дополнительным шкивом, все шкивы выполнены с одинаковым диаметром, при этом дополнительный шкив узла соединения ведущего звена с основанием жестко связан с последним, дополнительный шкив узла для соединения звеньев между собой установлен шарнирно, а дополнительный шкив для соединения ведомого звена с чертежной доской жестко связан с последней, причем оба шкива каждого звена соединены ó собой гибкой связью.

1553043

1553043

1553043

1553043

l553043 .

l553043

6ие. 11

Фиг. Q! 553043 ие. 14

67

66

Фое 18!

553043

1553043

Составитель С.Бражник

Редактор M.Öèòêèíà Техред M.Äèäûê КоРРектоР Н.Король

Тирам 428

Заказ 411

Подписное вНИКПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский коМбинат "Патент™, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101