Привод подвижного органа металлорежущего станка
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
