Опорно-стыковочный агрегат для модульных изделий

 

Использование: в машиностроении, в частности для стыковки модульных изделий. Сущность изобретения: опорно-стыковочный агрегат состоит из ходовой рамы, на которой установлены траверса и смонтированные на ней поворотная балка с центральным штырем и грузонесущая балка с ложементами под модуль изделия. Поворотная балка установлена на гидроцилиндрах подъема 6 и домкратах стопорения через опоры 8 и 9, размещенные на поршнях 10 гидроцилиндров подъема и поворотной балке через стержни 11, установленные своими торцами с наконечниками в опоры. Стержень 11 выполнен со сферическими опорными поверхностями 12 и 13 на его торцах, образованными одним радиусом R из одного центра и с охватывающими их наконечниками в виде втулок 14 и 15 с наружной заходной поверхностью в форме эвольвентоида, образующей эвольвентный зуб, профиль эвольвенты которого геометрически привязан к сферической поверхности торцев стержня, как начальной окружности зубчатого колеса диаметра D 2R. Опоры 8 и 9 выполнены с плоской опорной поверхностью 16 и наклонными поверхностями 17, образованными гранями перевернутой четырехгранной усеченной правильной пирамиды. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорно-стыковочным агрегатам, предназначенным для обеспечения сборки-разборки крупногабаритных модульных изделий с повышенными требованиями к увеличению времени стабильного взаимного положения стыкуемых модулей после сборки.

Известно опорное устройство для закрепления деталей, содержащее стыкуемые элементы [1] В этом устройстве передача усилия стопорной поверхности прихвата к опорной поверхности пяты производится через опорные поверхности промежуточной детали стержня, опорные поверхности которого выполнены сферическими одним радиусом из одного центра. Перемещение плоских опорных поверхностей прихвата и пяты по сферическим опорным поверхностям стержня, как по шару, обеспечивает минимальную величину усилия сопротивления их относительному перемещению, соответствующую коэффициенту трения качения.

Однако фиксация соответствующих опорных поверхностей стержня относительно опорных поверхностей прихвата и пяты в рабочем положении осуществляется только силой трения и не обеспечивается при утрате контакта между опорными поверхностями, что может привести к произвольному относительному смещению за пределы допустимого исходящих контактирующих точек на сферических поверхностях торцов стержня и плоских опорных поверхностей прихвата и пяты и, как следствие, вызвать аварию опоры.

Кроме того, это устройство не обеспечивает стыковку модульных изделий.

Известен опорно-стыковочный агрегат для модульных изделий, содержащий имеющую механизм перемещения ходовую раму, связанную с последней посредством опорного устройства поворотную балку и размещенную на ней грузонесущую балку с ложементами для изделий [2] В известном агрегате опорные поверхности поворотной балки контактируют с опорами качения. При этом имеет место малый коэффициент сопротивления относительному перемещению. Кроме того, известный агрегат не обеспечивает смещение поворотной балки в поперечном направлении, что необходимо для стыковки модулей изделий. Поэтому известное устройство имеет низкие эксплуатационные характеристики.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик.

Это достигается тем, что опорно-стыковочный агрегат для модульных изделий, содержащий имеющую механизм перемещения ходовую раму, связанную с последней посредством опорного устройства поворотную балку и размещенную на ней грузонесущую балку с ложементами для изделий, снабжен размещенной на ходовой раме с возможностью поперечного перемещения посредством механизма траверсой, а опорное устройство поворотной балки содержит соединенные с траверсой гидроцилиндры, сопряженные с этой балкой опорными органами, каждый из которых включает в себя стержень со сферическими торцами, являющимися частями общей сферы, центр которой расположен в средней части этого стержня, и наконечники в виде втулок с наружной заходной поверхностью каждая в форме эвольвентоида, образующего в сечении эвольвентный зуб, начальная окружность которого совпадает с окружностью сферы торцов стержня, при этом подвижная часть каждого гидроцилиндра и ответная часть поворотной балки выполнены с обращенными навстречу друг другу гнездами, имеющими в центральных частях выступы для контактирования со сферическими торцами соответствующего стержня, причем каждое гнездо выполнено в форме правильной усеченной четырехгранной пирамиды, обращенной расширяющейся частью в сторону соответствующего сферического торца стержня и сопряженной гранями с рабочей поверхностью эвольвентоида втулки соответствующего наконечника с возможностью обкатывания по ним этой поверхности как по зубьям рейки.

На фиг. 1 показан опорно-стыковочный агрегат, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А по узлу опирания поворотной балки в ее исходном положении; на фиг. 3 положение элементов узла опирания при повороте поворотной балки; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 2.

Опорно-стыковочный агрегат состоит из ходовой рамы 1 с колесными ходами, на которой установлена траверса 2, подвижная в направлении, перпендикулярном рельсовым путям. На траверсе 2 смонтированы поворотная балка 3 с центральным штырем 4 и грузонесущая балка с ложементами 5, установленная на ролики поворотной балки. Поворотная балка 3 установлена на гидроцилиндрах подъема 6 и домкратах стопорения 7 через опоры 8 и 9, размещенные соответственно на поршнях 10 гидроцилиндров подъема и поворотной балки через стержни 11, установленные своими торцами с наконечниками в опоры 8 и 9.

Стержень 11 выполнен со сферическими опорными поверхностями "а" и "в" на его торцах, образованными одним радиусом R из одного центра и с охватывающими их наконечниками в виде втулок 12 и 13 с наружной заходной поверхностью в форме эвольвентоида, образующего эвольвентный зуб, профиль эвольвенты которого геометрически привязан к сферической поверхности торцов стержня, как начальной окружности этого зуба диаметр D 2R. Опоры 8 и 9 выполнены каждая с образующей гнездо плоской опорной поверхностью "с" и наклонными поверхностями d, образованными гранями перевернутой четырехгранной усеченной правильной пирамиды, совмещенных соответственно со средней плоскостью и выполняющих функцию зубьев зубчатой рейки, геометрически привязанной своими параметрами к эвольвентному зубу, являющемуся частью условного зубчатого колеса, принятого для построения рабочих поверхностей стержня 11.

В изобретении опорные стержни 11 конструктивно с учетом их диаметра и величины перемещения поворотной балки могут быть размещены внутри поршней гидроцилиндров подъема и выполнены радиусом сферы, соразмерным с высотой поршня гидроцилиндра. Стержни 11 и втулки 12 и 13 образуют опорные органы.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении поворотная балка 3 опирается через опоры 9, стержни 11 и опоры 8 на поршни 10 гидроцилиндров подъема 6. Плоские опорные поверхности "с" опор 8 и 9 контактируют со сферическими опорными поверхностями "а" и "в" стержня 11 в точках "е", расположенных на осевой линии, перпендикулярной плоским опорным поверхностям "с" и проходящей через центр сферы стержня.

Наружные поверхности втулок 12 и 13 стержня 11, выполненные в форме эвольвентоида, взаимодействуют с внутренними плоскими поверхностями "d" опор 8 и 9 в точке "f" в двух взаимно перпендикулярных плоскостях I-I и II-II.

При повороте поворотной балки вокруг вертикальной оси, т.е. смещении ее относительно гидроцилиндров подъема на величину Δ (домкраты стопорения 7 опущены вниз), плоские опорные поверхности "с" опор 8 и 9 перекатываются по сферическим опорным поверхностям "а" и "в" стержня 11, при этом точки контакта "е" перемещаются по эвольвентам эвольвентоидов стержня и по плоским поверхностям "с" опор, а точки контакта "е" перемещаются по сферическим поверхностям стержня и плоским поверхностям "с" опор, оставаясь при этом на осевой линии, перпендикулярной плоским опорным поверхностям опор 9 и 8 и проходящей через перемещающийся центр радиуса сферической поверхности стержня.

Устройство, ограничивающее поворот (перемещение) опорной балки вокруг вертикальной оси, не показано.

Таким образом, благодаря особенности выполнения обеспечивается пассивный поворот опорной балки с минимальным трением сопротивления относительному перемещению опорных поверхностей балки и штока гидроцилиндра и сохранением фиксированного положения опорных элементов в процессе поворота опорной балки.

Формула изобретения

ОПОРНО-СТЫКОВОЧНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ МОДУЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий имеющую механизм перемещения ходовую раму, связанную с последней посредством опорного устройства поворотную балку и размещенную на ней грузонесущую балку с ложементами для изделий, отличающийся тем, что он снабжен размещенной на ходовой раме с возможностью поперечного перемещения посредством механизма траверсой, а опорное устройство поворотной балки содержит соединенные с траверсой гидроцилиндры, сопряженные с этой балкой опорными органами, каждый из которых включает в себя стержень со сферическими торцами, являющимися частями общей сферы, центр которой расположен в средней части этого стержня, и наконечники в виде втулок с наружной заходной поверхностью по периметру, каждая в форме эвольвентоида, образующего в сечении эвольвентный зуб, начальная окружность которого совпадает с окружностью сферы торцов стержня, при этом подвижная часть каждого гидроцилиндра и ответная часть поворотной балки выполнены с обращенными навстречу друг другу гнездами, имеющими в центральной части выступы для контактирования со сферическими торцами соответствующего стержня, причем каждое гнездо выполнено в форме правильной усеченной четырехгранной пирамиды, обращенной расширяющейся частью в сторону соответствующего сферического торца стержня и сопряженной гранями с рабочей поверхностью эвольвентоида втулки соответствующего наконечника с возможностью обкатывания по ним этой поверхности как по зубьям рейки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4