Привод подвижного органа металлорежущего станка

Привод подвижного органа металлорежущего станка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение быстродействия при переменной массе подвижного органа. Это достигается за счет уменьшения приведенного момента инерции привода. На каждом i винте 9 и 11 жестко закреплен комплект сменных дисков 16 и 17, Суммарный момент инерции каждого винта выбран из соотношения, приведенного в тексте описания изобретения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1627771 А 2

091 (И) (51)5 F 16 Н 25/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1!53152 (21) 4459887/28 (22) 14.07.88 (46) 15.02.91. Бюл. и 6 (71) Особое конструкторское бюро с а„ костроения (72) И.А. Гидаспов, Я. Г. Гольдин и В,Л.Вейц (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1153152, кл. F 16 Н 25/20, 1982.

2 (54) ПРИВОД ПОДВИЖНОГО ОРГАНА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕ ГО СТАНКА (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — повышение быстродействия при переменной массе подвижного органа. Это достигается за счет уменьшения приведенного момента инерции привода. На каждом винте 9 и 11 жестко закреплен комплект сменных дисков 16 и 17. Суммарный момент инерции каждого винта выбран иэ соотношения, приведенного в тексте описания изобретения. 3 ил.

1627771

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано н металлорежущих станках.

Цель изобретения - повышение быст5 родействия при переменной массе подвижного органа путем уменьшения при веденного момента инерции.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема привода; на фиг. 2 — схема действующих на винт сил при подъеме груза; на фиг. 3 — то же, при опускании груза.

Привод подвижного органа металлорежущего станка содержит электродвигатель 1, который через цилиндрические зубчатые колеса 2 и 3 соединен с валом 4. Последний через пары конических зубчатых колес 5 и 6, 7 и 8 кинематически соединен соответственно с самотормоэящимися винтовыми парами скольжения — винтом 9 с гайкой 10 и винтом 11 с гайкой 12.

Гайки 10 и 12 жестко закреплены в подвижном органе, 13, перемещаемом по 25 направляющим стойки 14. На валу 4 установлена муфта 15, осуществляющая предварительный натяг кинематической цепи. Винты 9 и 11 и соответственно гайки 10 и 12 имеют резьбу скольжения с одинаковыми геометрическими параметрами. На каждом винте

9 и 11 закреплены соответственно наборы дисков 16 и 17.

Привод подвижного органа металлорежущего станка работает следующим образом.

Первоначально производятся выбор зазоров и предварительный натяг в звеньях кинематической цепи привода. 40

Это осуществляется путем разворота двух половин муфты 15 н противоположные стороны. При этом винты 9 и 11 также разворачиваются в противоположные стороны, благодаря чему обеспе- 45 чивается силовой контакт между винтовыми поверхностями винтов и гаек.

При перемещении подвижного органа 13 по стойке 14 вращение винтов 9

H 1 1 IIpoHcxopHT В одну сторону е IIpH 50 этом одна из передач работает н тяговом режиме, а другая — в режиме оттормаживания. При перемене направления вращения режимы работы передач меняются.

55, Особенность работы привода состоит в следующем, Известно, что если привод, включающий двигатель, самотормоэящуюся (г) где К„ и К вЂ” крутильные жесткости

2 каждой из ветвей кинематической цепи механизма ° установке комплектов дисков 6 винтах 9 и.11 условный привек валу 4 момент инерции приПри и 7 на денный передачу, например, червячную (или какую-либо другую) и подвижный орган, находится н режиме разбега или торможения и если при этом самотормоэящаяся передача находится н режиме оттормаживания (например, при опускании груза), то момент инерции системы, приведенный, например, к валу червяка, равен разности момента инерции масс „расположенных на оси червяка, и момента инерции масс, расположенных на оси червячного колеса, приведенного в соответствии с известными правилами к оси червяка. Это обстоятельство позволяет н режиме оттормаживания самотормозящейся передачи получить малую величину приведенного момента инерции привода, т.е. малую величину суммарной его инерционности.

Это. н свою очередь, обеспечивает большие ускорения при разбеге или тор-. можении привода при малых моментах двигателя. Однако эта особенность самотормозящейся передачи проявляется лишь только в тех случаях, когда она работает н режиме оттормаживания.

При работе передачи в других режимахтягоном (например, режим подъема груза) или инверсном тяговом (например., режим опускания груза при отсутствии самоторможения) это свойство не наблюдае тся.

Если же с помощью двух самотормозящихся передач любого типа образовать замкнутый кинематический контур и обеспечить в нем предварительный натяг, например так, как это сделано в известном приводе подвижного органа, то при движении привода в любом из направлений всегда одна из самотормоэящихся передач находится в тяговом режиме, а другая в режиме оттормаживания. При изменении направления вращения привода измеряются режимы работы передач. Реверсируемость движения замкнутого самотормозящегося с предварительным натягом привода обеспечивается при условии мЫ

) ««

tg (e g

5 162777 вода равен при подъеме подвижного органа .2 Г .-2 1 г (, =I i, + ф< ) I (3)

5 и при опускании подвижного органа и .2

I„=IAЬ, +x2kI(1

< I" fb) ТАв 1 +Ха ЬТ, (4) 1О где I д — момент инерции ротора двигателя;

=ZZ

i =- — кинематическое передаточZ

2 ное отношение зубчатой цилиндрической передачи 2-3;

K<+ К2 . K<+ KZ Ж Я

К<К р 2 К,-К,, p

I — момент инерции звеньев, расположенных на оси винта;

QI = I (1-fP) -ш1 p, В формулы (3) и (4) аддитивно входит одна и та же величина b I, опреде- 25 ляемая разностью. Это означает, что делая эту разность сколь угодно малой, конструктор может обеспечить веlI личины I„ или I „весьма близкими к приведен йой велич«<не момента ине р- 30 ции ротора двигателя даже при весьма больших значениях массы подвижного органа m. Таким образом, обеспечивая величину б< малой, имеется возможность повышать быстродействие привода. Однако для обеспечения устойчивого движения необходимо, чтобы выполнялось условие AI) О.

Обеспечить выбранную величину б I =

« ) I, а следовательно, и заданное быстродействие привода можно следующим образом.

На каждом вин те э акре пляе тся комплект сменных дисков, момент инерции которого

T.K вместе с моментом инерции винта

I составляет величину 1. Таким образом, получают (I„+I )(1-

-2 откуда можно определить при данной 5О величине потребную величину момента инерции комплекта дисков

dТI (6)

1-1 Р 1-2 lu Ь

Поскольку масса изделия, устанавливаемого на подвижный орган (стол), различив, а следовательно, различна величина ш, то момент инерции ком1 6 плекта дисков IK является величиной переменной при йеизменном g I . Таким

Ф

Образом, для обеспечения повышенного быстродействия и поддержания его уров. ня при различных иэделиях возникает необходимость иметь набор дисков, образующих комплект, Каждому значению m в соответствии с формулой (6) соответствует определенное значение момента инерции комплекта дисков ?к С помощью определенного набора дисков и обеспечивается эта величина.

Разделив весь диапазон значений массы подвижного органа и иэделия от

m „до ш„д„„на несколько равных инА<И« тервалов, можно при выбранном Q I+, определяющем уровень быстродействия привода, получить ряд значений IK, которые реализуются с помощью наборов сменных дисков.

Формула из обре те ни я

Привод подвижного органа металлорежущего станка по авт. св. М 1153152, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при переменной массе подвижного органа путем уменьшения приведенного момента инерции, привод снабжен по крайней мере двумя дисками, жестко закрепленными на каждом винте, а их суммарный момент инерции выбран из соотношен

AI m-i (I + -- — — — I

1-Р 1 flu S где 1 — момент инерции дисков одK ного винта;

ЬТ вЂ” заданная величина остаточФ ного момента инерции механической части привода;

КПД передачи винт— гайка;

Ы вЂ” угол подъема винтовой линии на среднем диаметре резьбы; я - приведенный угол трения на поверхности резьбы; ш — масса подвижного органа и изделия;

- кинематическое переда1

r tgL точное отношение винто вой пары;

r - средний радиус резьбь1;;

?р — момент инерции винта. р= - -Й--. - коэффициент оттормажи- .6В -м)

tg Ф

1627771

Фиг.2

ФагЗ

Составитель А. Матвеев

Редактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец гг

Заказ 327 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101