Устройство для автоматической стабилизации температуры в узлах металлорежущих станков

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

347I67

Союз Советских.Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.Xl.1970 (№ 1485778/25-8) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 10.Vill.1972. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 25Л Ш.1972

М Кл В 23q 11/14

Комитет ло делам изобретений н открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 62-523.6(088.8) Авторы изобретения

А. И. Глухенький и Ж. С. Равва

Заявитель Куйбышевский политехнический институт имени В. В. Куйбышева

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

ТЕМПЕРАТУРЫ В УЗЛАХ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Известно устройство для автоматической стабилизации температуры в узлах металлорежущих станков, с целью снижения температурных перемещений и потери точности, включающее емкость смазки, связанную с насосом и фильтром системой трубопроводов, теплоотводящий элемент, выполненный в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи с водяным съемом тепла с горячих спаев, регулятор температуры, содержащий термочувствнтельный элемент, связанный со сравнивающим устройством, выход которого включен на усилитель сигнала рассогласования, управляющий переключателем, включающим теплоотводящий элемент. Батарея холодными ребрами помещена в емкость смазки, за счет чего и достигается снижение температуры смазочного масла и отвод тепла из узлов, через которые прокачивается это масло.

Однако значительная часть холода, вырабатываемого термоэлектрической батареей, расходуется на снижение температуры самой емкости, насоса, фильтра маслопроводов и рВс.сеивается в окружающем пространстве за счет теплопередачи через стенки емкости и маслопровода. Это снижает к.п.д. устройства. Кроме того, емкость масла, как динамическое звено автоматического регулирования, имеет большую постоянную времени, в результате чего устройство не отличается высоким быстродействием.

При общем снижении температуры узла, устройство не обеспечивает равенства темпе5 ратур в разных точках (например, в передних и задних шпиндельных подшипниках), так как во все кинематические пары подается масло, имеющее одну и ту же температуру, а теплопроизводительность и условия теплоотдачи в

10 разных кинематических парах разные.

Цель изобретения — повышение к.п.д. и быстродействия за счет снижения бесполезных потерь холода и обеспечение возможности взаимно независимого регулирования темпера15 туры в разных точках (например, в стенках, несущих передние и задние шпиндельные подшипники) .

Очень часто потеря точности станка определяется главным образом температурным со20 стоянием сгенок, в которых установлены шпипдельные подшипники (например, в токарном станке), а температурное состояние этих стенок определяется тепловыделением в шпиндельных подшипниках.

25 Применение термоэлектрических батарей в качестве теплоотводящих элементов дает возможность установки их непосредственно на стенки, несущие шппндельные подшипники.

Батареи должны иметь формы, опоясывающие

30 подшипниковые узлы и создающие холодные

347167 контуры, препятствующие распространению тепла по стенкам. Тепло, выделяющееся в подшипниках, откачивается батареями и не поступает в стенки, температурное состояние которых влияет на размерную цепь системы

СПИД.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что его теплоотводящие элементы, выполненные в виде термоэлектрических батарей, имеют форму плоских колец и установлены вокруг подшипников непосредственно на стенки, влияющие на размерную цепь системы СПИД. Преимущество такого устройства заключается в том, что холод от батареи сразу передается в зону, требующую теплоотвода, минуя все промежуточные звенья. При этом повышается к.п.д. и быстродействие устройства, Кроме того, это дает возможность взаимно независимого регулирования температуры в нескольких точках (например, в стенках. в которых установлены передний и задний шпиндельные подшипники) .

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство с видом А.

Термоэлектрические батареи 1 в виде плоских колец установлены вокруг шпиндельных подшипников непосредственно на стенках, переднего шпиндельного подшипника, например, токарного станка, такая же батарея со своим каналом контроля и управления расположена на стенке заднего шпиндельного подшипника.

Питание обеих батарей производится от общего источника. Под батареей в стенке заделан термочувствительный элемент, например термистор 2, являющийся плечом измерительного моста 8. Измерительная диагональ моста подключена к усилителю 4, на выходе которого установлено реле 5, включающее обмотки контактора б и электромагнитного вентиля 7, предназначенного для управления подачей воды, используемой для съема тепла с горячих спаев батарей.

Питание батареи получают от трансформато 8 через выпрямительный мост 9. Позицией 10 обозначен отвод питания к батарее заднего шпиндельного подшипника.

Устройство работает следующим образом.

При работе станка в результате тепловыделений начинает повышаться температура стенок, в которых установлены шпиндельные подшипники. Это воспринимается термочувствительными элементами 2, в которых с изменением температуры изменяется величина сопротивления, что вызывает разбаланс моста 8.

Сигнал разбаланса после усиления в усили10 теле 4 вызывает срабатывание реле 5, включающее питание обмоток контактора б и электромагнитного вентиля 7. Контактор б подключает питание к батарее 1 (точно такой же контактор, установленный в канале управле15 ния задней батареей по сигналу от термистора, заделан ного в задней стенке, независимо от сигнала, поступающего от передней стенки, подключает источник питания к батарее, установленной вокруг заднего шпиндельного под20 шипника). При работе батарей на сторонах, прилегающих к стенкам станка, выделяется холод, поступающий в стенку и снижающий ее температуру, на тыльных сторонах батарей выделяется тепло, которое отводится проточ25 ной водой, доступ которой в каналы батарей открывается вентилем 7.

При достижении температуры стенок уровня заданного сигналы разбаланса мостов исчезают, питание батарей отключается, и процесс

30 повторяется.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической стабилиза35 ции температуры в узлах металлорежущих станков, например, шпиндельных подшипников, в котором датчик температуры соединен через сравнивающее устройство с теплоотводящим элементом, отличающееся тем, что, с

40 целью повышения к.п.д. быстродействия устройства, а также обеспечения взаимно независимого регулирования температуры в нескольких заданных точках, теплоотводящий элемент выполнен в виде плоских колец, установлен45 ных непосредственно на стенках вокруг источников тепла и имеющих взаимно независимые каналы контроля и управления.

347167

Д.s. А

Редактор Т. Баранова

Заказ 2629/9 Изд. № 1130

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Тарабара

Техред Л. Богданова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод