Устройство для автоматического поворачивания коллекторов электрических машин номинальными шагами в станке для обработки ламелей

 

||477494

Союз Советских

Социалистических

Республик

On ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (bI) Зависимое от авт. свидетельства —— (22) Заявлено 03.01.73 (21) 1 866799.24-7 (51) Ч.Кл. Н 01г 43/06 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР

А0 делам изобретений и открытии (32) Приоритет—

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 29.Х11.75 (53) УДК 621.313.047.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. Л. Ерошенко, А. П. Погребнов и Л. С. Турок (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОВОРАЧ ИВАН ИЯ КОЛЛЕКТОРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН НОМИНАЛЬНЪ1МИ ШАГАМИ

В СТАНКЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЛАМЕЛЕЙ

Изобретение относится к ооласти электромашиностроения и может быть использовано в станках для фрезерования пазов в петушках малогабаритных коллекторов.

Известны устройства д,1я автоматического поворачивання коллекторов электрических машин номинальными шагами в станках для обработки ламелей, содержащие шшшдель с зажимным приспосоолением для коллектора, датчик положения межламельных изоляционных прокладок коллектора, механизм первоначального ориентирования коллектора, механизм равномерного деления оборота шпинделя на углы по числу ламелей коллектора, распределительный .вал и счетчик оборотов распределительного вала. Недостатком таких устройств является неподвижное крепление датчика в положении когда его ось совпадает с базовой линией станка, вследствие чего коллектор перед началом обработки ориентируется точно по базовой л|шии, что при последующих поворотах номинальными угловыми шагами приводит к значительным смещениям ламелей от базовой линии нз-за суммарного накапливающегося отклонения действительных ламельных шагов коллектора, которое бывает максимальным на противоположной первой ламели стороне коллектора.

Для уменьшения величины максимал|н|ых смещений ламелей при поворачиваиии коллектора в предлагаемом устройстве датчик установлен с возможностью свободного поворота вокруг оси шгишделя, совмещен подпружиненными ограничителями с оазовой линией станка и связан через управляемую муфту сцепления с механизмом первоначального ориентирования коллектора.

Такое выполнение устройства обеспечивает возможность равномерного распределения накапливающегося отклонения по всем ламелям, так как во время предварительной подстройки после первоначального ориентирования по базовой линии после каждого поворота нпишделя иа номинальный шаг происходит совме. цение межламельной изоляцион|ной прокладки с осью датчика, при котором изоляционная прокладка и ось датчика поворачиваются навстречу друг другу иа равные углы, в результате чего ось датчика отклоняется от базовой линии на половш|у величины суммарного наK3IIлнвающегося отклонения действительных ламел|и|ых шагов коллектора.

На фнг. 1 дана схема описываемого устройства; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на

25 фиг. 3 — вид но стрелке Б на фиг. 1.

На сталине 1 устройства при помощи радиальных и осевых подшипников закреплен шпиндель 2, ла верхнем конце которого жестII<0 си|дит патро|и 3, образующий вместе с вра30 щающимся центром 4 зажнмиое ириспособле477494 з5

50 кронштейне 43, который установлен с возможностью свободного поворота вокруг оси шпил-. -"

60 иие для обрабатываемого коллектора. На нижнем конце шпинделя 2 жестко.закреплено водило 5 со свободно сидящими иа его концах коническими шестернями-сателлитами 6, находящимися в зацеплении со свооодно сидящими иа цшииделе коническими шестернями

7 и 8. С шестерней 7 жестко соединено храповое колесо 9 с числом зубьев, равным числу л а мелей коллектора, эз а и модей с ввующее с подпружиненной собачкой 10, закрепленной на конце свободно сидящего на шпинделе 2 рычага 11, прижатого пружиной 12 к толкателю

13, снабженному иа противоположном конце роликом 14. Под воздействием пружины 12 ролик 14 постоянно прижат к кулачку 15, жестко закрепленному иа распределительном валу 16. С шестерней 7 также жестко соединена звездочка 17 с числом зубьев, равным числу ламелей коллектора. Во впадины между зубьями звездочки 17 входит под действием пружины 18 фиксатор 19. На распределительном валу 16 жестко закреплен кулачок 20. К последнему пружиной 21 постоянно прижат ролик 22, свободно сидящий иа конце рычага 23, иа противоположном конце которого закреплен инструмент-фреза 24, получающая постоя|шое вращение от отдельного двигателя. Опорой рычага 23 служит конец шарнирно опирающегося иа станину рычага 25, противоположный конец которого соединен с якорем электромагнита 26. Ограничитель 27 фиксирует крайние положения рычага 25. Распределительный вал 16 через редуктор 28 соединен с электродвигателем 29.

На распределительном валу 16 установлен датчик 30 импульсов, выдающий счетчику 31 по одному импульсу за каждый оборот вала 16.

С шестерней 8 жестко соединена коническая шестерня 32, находящаяся в зацеплении с конической шестерней 33, жестко сидящей на валу 34 механизма первоначального ориентирования коллектора. На валу 34 также жестко сидит коническая шестерня 35, находящаяся в зацеплении с конической шестерней 36, свободно сидящей иа шпинделе 2. На шестерне

36 жестко закреплено фрикционпое кольцо 37, с которым иод воздействием пружины 38 ieрез втулку 39 может сцепляться полумуфта

40, несущая иа себе жестко закрепленный палец 41. Конец пальца 41 входит в паз, выполненный иа конце поводка 42, закрепленного иа деля 2. На кронштейне 43 закреплен фотоэлектрический датчик 44, оптическая ось которого направлена на поверхность обрабатываемого коллектора. Кронштейн 43 снабжен также хвостовиком 45, помещенпым между головками двух подпружиненных ограничителей 46, имеющих такую длину, что в свооодном состоянии полумуфты 40 зажатый ограничителями хвостовик удерживает кронштейн в положении, когда оптическая ось фотоэлектриче5

З0

4 ского датчика 44 совмещена с оазовой линией стайка.

Рычаг 47, соединенный с якорем электромагнита 48, служит для освобождения полумуфты 40 от действия йружины, 38л

Электродвигатель 49, управляемый сигналами фотоэлектрического датчика 44, через редуктор 50 приводит во вращенце вал 34 механизма первоначального ориентвроваиия коллектора.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении электромагнит 26 отключен. Под действием пружины 21 рычаг

23 повернут на некоторый угол по часовой стрелке вокруг оси ролика 22, опирающегося на кулачок 20. Под действием рычага 23 рычаг 25 также повернут по часовой стрелке до упора его .правого плеча в нижний выступ ограничителя 27.

Таким образом, фреза 24 оказывается отведенной от коллектора на дополнительное расстояние.

Электро магнит 48 в исходном положении включен, втулка 39 отведена от полумуфты

40, и последняя освобождена от усилия пружины 38. Кронштейн 43 зафиксирован ограничителями 46 в положении когда оптическая ось фотоэлектрического датчика 44 совмещена с базовой линией станка (см. фпг.3).

Если ось фотодатчика 44 не совмещена с серединой какой-либо межламельной изоляционной прокладки коллектора, то по сигналу этого фотодатчика начинает работать электродвигатель 49, который через редуктор 50 вращает вал 34 механизма первоначального ориентирования коллектора. При этом шестерня 33 передает вращение шестерне 32 и жестко соединенной с ней шестерне 8. Последняя, прокатывая сателлиты 6 по неподвижной шестерне 7, передает вращение водилу 5 п связанному с ним шпинделю 2 с коллектором, закрепленным в патроне 3. В то же время кронштейн 43 с фотодатчиком 44 остается неподвижным, так как вращаемая шестерней 35 шестерня 36 расцеплена с полумуфтой 40. При вращении коллектора середина одной пз его межламельиых изоляционных прокладок совмещается с осью фотодатчика 44 и по сигналу последнего работа электродвигателя 49 прекращается. Прп этом электромагнит 48 отключается и под действием пружины 38 полумуфта 40 сцепляется с фрикцпоилым кольцом 37 иа шестерне 36.

Одновременно включается электродвигатель 29, который через редуктор 28 начинает вращать распределительный вал 16. Прп каждом обороте вала 16 кулачок 15 посредством толкателя 13 с собачкой 10 поворачивает храиовое колесо 9 и соединенную с нпм шестерню 7. В повернутом положении храповое когесо фиксируется подпружиненным фиксатором 19. При вращении шестерня 7 прокатывает сателлиты 6 по неподвижной в это время шестерне 8 и передает вращение водилу 5 и о

477494 связанному с ним ншш1ле,по 2 с коллектором, закрепленным в патроне 3. Коллектор поворачивается на номиналы1ый шаг. По окончании этого IIQB()poTH очередная межлямелы1яя изоляционная прокладка коллектора оказывается в ноле зрен1и фотодатчика 44, причем, если, расстояние между этой ироклядкои и предыдущей равно номинальному шагу, то середина данной прокладки также cowieiiiaeTcsI с осью фотодатчика и последний выдает нулевой сиг- 10 нял, нри котором электродвигатель 49 ие работает. Если же действительный ламельный шяг коллектора отличается оТ номинального, то очередная изоляционная прокладка после поворота коллектора оказывается в поле зре- 15 ния фотодятчикя 44 с некоторым смещением от его осн. Фотодят11ик 44 в соответствии с величиной и знаком этого cxieIIreIIIIsl выдает сигнал, который управляет электролвш ателем 49, вращающим через редуктор 50 вал 34. 20

Закрепленные на последнем шестерни 33 и 35 вращают сцепленные с ними шестерни 32 и 36.

Шестерня 32 посредством шестерни 8, сателлитов 6 и водила 5 передает вращение шинилелю 2 с закрепленным в патроне 3 коллекто- 25 ром. Шестерня 36 посредством фрикционного кольца 37 и сцепленной с ним иолумуфты 40 с пальцем 41, входящим в наз поводка 42, передает вращательное движение кронштейну 43 с фотодатчиком 44. Кроиипейи 43 повоз0 рачивается, отжимая хвостовиком 4о один из л г ограничителей 46. Передаточные коэффициенты между валом 34 н шпинделем 2 н между вялом 34 и кронштейном 43 одинаковы ио величине, но противополо>кны ио знаку, поэтому шпиндель и кронштейн вращаются с одинаковой скоростью в противоположш 1Х направлениях. Направления движения шпинделя 2 и крошитейна 43 выбраны такими, чтобы clll иал, управляющий электродвигателем 49, выдаваемый фотодатчнком 44 при смещении межламельной изоляционной прокладки кол.лектора с оси фотодатчика, приводил к устраIieIlIIIo этого смещения. При этом половина смещения устраняется ",а счет поворота кол- 45 .лектора вместе со шпинделем 2, а ноловиня —— за счет поворота фотолатчика 44 вместе с кронштейном 43.

Таким образом, за время одного оборота распределительного вала осуществляются две 50 операции: поворот коллектора иа помина lhиый шаг н подстройка, т. е. устранение смещения между осью фотолатчика н межламельной изоляционной т1роклалкой коллектора за счет одинаковых Iio величине угловых перемещений 55 .коллектора и фотолатчнкя навстречу друг друту.

Те же операции повторяются и прп последующих оборотах распределительного вала, причем в результате осуществляемых IIpil каждом обороте т1одстроек коллектор оказывается постоянно смещенным от своего первоначальиого лотожения иа половину суммарного накоиленного отклонения действительных ламельных шагов.

В это время фрезерования коллектора не происходит, так как электромагнит 26 выключен и фреза 24 совершает движение подачи, не касаясь коллектора.

После совершения распределительным ваN . лом:16 числа оборотов, равного — (при Л четN — 1

1 ном) или (при N нечетном), где Л—

2 число ламелей коллектора, счетчик 31 импульсов выдает сигнал, по которому отключается электромагнит 48, разрывается цепь управлеши электродвигателем 49 и включается электромагнит 26. При этом полумуфта 40 расцепляется с шестерней 36 н под действием подпружиненных ограничителей 46 фотодатчик возвращается в исходное положение. Одновременно. рычаг 25 поворачивается против часовой стрелки до верхнего выступа ограничителя 27 и фреза 24 приближается к коллектору.

При- носледующliv оборотах распределительного вала 16 кулачок 15 посредством толкателя 13 и рычага 11 с собачкой 10 осуществляет повороты шпинделя 2 на номинальные углы.

В это время шестерня 8 остается неподвижной олагодаря самоторможенню в редукторе 50. В промежутках между поворотами шпинделя 2 кула юк 20 осуществляет подачу

1)1резы 24, фрезерование паза в очередной ламели и отвод фрезы.

Счетчик импульсов продолжает считать обороты распределительного вала 16.

После совершения валом 16 N оборотов с момента включения электромапшта 26 счетчик 31 импульсов отключает электродвигатель

29 и электромапшт 26, включает электромагниT 48 и восстанавливает цеш управления электродвигателем 49. После замены коллектора цикл работы устройства повторяется.

Прелмет изобретения

Устройство лля явтомятическогo иоворачнBcIlllIsI коллектор11в электрических машш1 номинальными шагами в станке для обработки лямелей, содержащее шпиндель с зажимным приспособлением лля коллектора датчик положения межламе i»«iiv изоляционных прокладок коллектора, механизм первоначального ориенти1н1вання коллектора, механизм рав1юмерного лслення оборота IIIIIIIIllcclsi иа углы

IIo числу лямелей коллектора, распределительный вал и счетчик оборотов расирелелительного вала, огличаю цееся тем, что, с целью уменьшения величины максимальных смещений ламелей, датчик установлен с возможностью свободного поворота вокруг оси шпинделя, совмещен и11лпружиненнь1мн ограшгчителямн с базовой линией станка и связан с механизмом первоначального ориентирования коллектора посредством управляемой муфты сцепления.

477494

A-4

Очг 2

Изд. Ль 1641

Тираж 833

Подписное

Заказ 5815

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Составитель М. Кузнецова

Редактор А. 11ейсоченко Техред 3. Тараненко Корректор Н. Стельмах