CS233213B1 - Simulátor prevádzkového zafaženia vřetena obrábacieho stroja - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká zariadenia zabezpečujúceho simulovanie prevádzkového zaťaženie obrábacieho stroja napr. sústruhu. Jgho podstatou je, že hydrogenerátor pohánaný vretenom stroja je připojený na vzájomne nezávislé regulovatelné dvojioe lineárnych hydromotorov. Koncovky pinol hydromotorov sú upravené tak, že jeden hydromotor sp8- sobuje axiálně zaťaženie a druhý hydromotor radiálně zaťaženie vřetena. Velkosti zaťažujúcich sil sú zobrazené na ciachovanýoh indikátoroch. škrtením na výstupe hydrogenerátora sa dosiahne brzdiaci moment pCsobiaci na vřeteno. Vynález je využitelný v obore obráhacích strojov, napr. sústruhov, pri zaběhávaní valivých uložení vretlen, resp. na zisťovanie velkosti krútiaceho momentu vyvodeného vretenom stroja a podobné.

Description

233213 2

Predmetom vynálezu je zariadenie zabezpečujúce simulovanie prevádzkového zataženia vřetena obrábacieho stroja, napr. vřetena sústruhu v nekompletnom stave najma.počas montáže* Vřeteno sústruhu je pri obrábaní materiálu vystavené účinku režných sil ako ajúčinku sil -spSsobených remeňmi hlavného náhonu. Tieto sily majú značný vplyv na životnost,přesnost a tuhost uloženia vřetena a v konečnom ddsledku aj na celkovú přesnost sústruhu.

Na zisťovanie sil, ktorými možno vřeteno sústruhu počas obrábania zaťažiť bez toho, abysa prejavil negativny účinok na uložení, existuje tzv. experimentálně - výpočtové metoda.

Do vřetena sústruhu sa upne skúšobný materiál, ktorý je obrábaný nástrojom prašnédefinovanej geometrie a presne určenými režnými podmienkami. Výpočtem z mechanickýchvlastností skúSobného materiálu a režných podmienok sa určí axiálna a radiálna zložkareznej sily, ako aj vel’kosť brzdiaceho momentu, ktoré pfisobia na uloženie vřetena počasobrábania. Následným meraním v61e uloženia vřetena sa zisti vplyv zaťažujúcich režnýchsil na vřeteno.

Nevýhodou tejto metody je, že objektivita dosiahnutých výsledkov do anačnej mieryzávisí na akosti skúSobného materiálu, skutočnýeh režných podmienok, geometrickej přesnostirežného nástroje a přesnosti výpočtu režných sil. Nevýhodou je tiež poměrně vysoká časovánáročnost a práonosť dosiahnutia objektívnych výsledkov. Týmto spSsobom je možné vyko-návat merania až po oelkovej kompletácii stroja, čo v případe vačSej vdle uloženia vře-tena, ako je dovolená toleraneia, spdsobuje ňalSie časové straty při demontáži vreteníka.

Na meranie krútiaceho momentu točivých strojov je známých niekoTko spdsobov, napr.prostredníctvom dyriamometrov. Prikladom najpoužívanejéieho dynamometre je dynamometerpozostávajúci z motora, pružiny a ložísk. Stator motora je uchytený k podložke pomocouložísk umožňujúoioh jeho uhlové natáčanie. Pri natočení je skrucovaná rovinná pružinováSpirála, upevněná jedným koncom ku statoru v osi jeho uhlového pohybu a druhým koncomk podložke. Uhol natočenia statoru je mierou krútiaceho momentu na hriadeli rotoru motora.Nevýhodou tohto spdsobu je, že meranie je zatažené systematickou chybou spfisobenou třenímsúčiastok a ňalej je vhodné .len na meranie velmi malých rotujúcich hm8t.

Nevýhodou súčasného stavu odstraňuje simulátor prevádzkového zaťaženia vřetena obrá-bacieho stroja podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že hydrogenerátor je svojim rotoromuchytený na vřeteno a na výtlačný kanál hydrogenerátora je navzájom nezávisle připojenádvojice regulačných ventilov, z ktorých každý je cez Supátko připojený na lineárny hydro-mctor, pričom na výtlačný kanál medzi hydrogenerárotom a dvojicou regulačných ventilovje paralelné vradený Skrtiaci ventil. Výhodou zariadenia je, že zabezpečuje simulovanie silového pfisobenia na vřeteno,pričom velkosti jednotlivých záťažovacích sil v axiálnom a radiálnom smere, ako ajbrzdiaci moment sú navzájom nezávisle regulovatelné. To umožňuje univerzálně využitiesimulátora pre vSetky typy sústruhov. VSetky druhy zataženia je možné simulovat zaria-dením jednotlivo aj súčasne, čím sa výrazné zníži doba skúSania vreteníka. KonStrukciapinoly a otočného hrotu lineárneho hydromotora pre axiálně zaťaženie vreteníka umožňujekompenzovat’ 'případné nepřesnosti osového ustavehia hydromotora pri skúSkach,

Malé rozměry a mobilnost simulátora ulahčujú obsluhe manipuláciu pri instalovanína skúganý stroj. Velkost zaťažovacích sil vyvodených simulátorom je objektivna a nieje závislá na vedlajSích podmienkach ovplyvňujúcich zaťaženie pri konkrétnom obrábanískúSobného materiálu a přesnosti následných výpočtových metod. Simulátor prevádzkovéhozaťaženia vřetena je možno nastavením jednotlivých požadovaných parametrov využit prizaběhávaní uloženia vřetena. 3 233213

Na přiložených výkresoch je schématické znázornenie simulátora prevádzkového zaťa- žeňia vřetena obrábacieho stroja, kde na obr. 1 je zakreslená celková hydraulická schéma simulátora, na obr. 2, 3 sú znázorněné v pozdl’žnom řeze lineárně hydromotory zabezpečujáce simulovanie axiálneho a radiálneho zaťaženia vřetena. Na obr. 4 je znázorněné schématické prevedenie uloženia simulátora na skúšanom obrábacom stroji.

Simulátor prevádzkového zaťaženia vřetena obrábacieho stroja je uložený na prenosnejupínacej sioske 14. ktorá je uchytená buň na loži skášaného stroja, resp. na skáěanejstolici vreteníka. Skáéané vřeteno je poháňané hlavným náhonom (nezakreslený) stroja. Při skúSaní vřetena 2 eSte nekompletného stroja m8že byť poháňané pomocným náhonom 13.Vřeteno 2 má upinaciu čaať ukončená hnacou remenicou jí, prostredníctvom ktorej je prená-Saný krútiaci moment na hnacá remenicu 2. spojená převodovkou 2 s rotorom hydrogenerátora J.

Na výtlačný kanál 6, hydrogenerátora J. je vzájomne nezávisle připojená dvojica re-gulačných ventilov 1, 7\ Každý z regulačných ventilov 1, 7'. je svojim výstupným kanálompřipojený na Supátko 8, 8^. áalej na lineárny hydromotor 20, 20'. Lineárny hydromotor 20.20 " pozostáva júci z valca 27. v nom posuvné vložené piesto 21 pevne spojeného s čelomposuvnej- pinoly 22. Druhé čelo posuvnej pinoly 22 je u prvého lineárneho hydromotora 20.osadené osovo otočným hrotom 23 ktorého uloženie v pinole dovoluje obmedzený radiálnypohyb.

Pinola 22 druhého lineárneho hydromotora 20 ’. ktorej osový pohyb je vymedzený dora-zem 24 a vybráním v telese valca 27. má na ávojom čele osadenú kladku 25 otočná okolo osikolmej na pozdl’žnu os pinoly 22. Na výtlačný kanál 6, v priestore medzi hydrogenerátoromJ. a dvojicou regulačných ventilov J, 7' je paralelné priradený Skrtiaci ventil I0 svojimvýstupom připojený na přepadový kanál 1 1 . ústiaci do nádrže 12. Výtlačný kanál 6 hydro-generátore J, medzi paralelné zařáděným gkrtiacim ventilom 10 a dvojicou regulačných ven-tilov 1, li J® opatřený tlakomerom 15 zabezpečujácim snímanie tlaku kvapaliny dodávanejhydrogenerátorom 2 do hydraulického obvodu.

Taktiež vetvy medzi šupátkami 8, 8' a lineárnymi hydromotormi 20., 20 sá vybavenéciachovanými tlakovými indikátormi. V prevádzke je činnosť simulátora prevádzkovéhozaťaženia obrábacieho stroja zabezpečovaná krátiacim momentom vřetena 2· Z vřetena 2sa hnacou remenicou 2, ktorou je vybavená jeho upínacia časť, prenášajú otáčky na hnanáremenicu 2, spojená prostredníctvom převodovky 2 s rotorom hydrogenerátora J.. Řemenovýpřevod a převody převodovky 2 sá volené tak, aby hydrogenerátor J. dosahoval optimálnyvýkon vzhl’adom k otáčaniu vřetena 2·

Hydraulický prostriedok z nádrže 12 hydrogenerátor J. výtlačným kanálom 6 privédzak dvojici regulačných ventilov 2, 7 ‘. Eegulačné ventily 2» 7' transformujtí vstupný tlakhydraulického prostriedku na potřebná hodnotu a prepágťajá hydraulická prostriedok cezSupátka 8, 8' do valcov 27 lineárnych hydromotorov 20 20'. Piest 21 lineárneho hydro- motora 20 sa vplyvom tlaku hydralického prostriedku posáva spolu s pinolou 22 a otočnýmhrotom 23 pričom hrot 23 je v styku s čelom hnacej ramenice 2 a tlak hrotu 23 p9sobísáose s osovým vrtáním vřetena 2· Vel’kosť tlaku, t . j. axiálnej sily na vřeteno 2 j®regulovatelná regulačným ventilom 2 a jeho hodnota je zobrazená na zaradenom ciachovanomprvom tlakovom indikátore 2.

Radiálně zaťaženie vřetena 2 zabezpečuje lineárny hydromotor 20' do ktoréhoje tlakový prostriedok z výtlačného kanála 6 hydrogenerátora i privádzaný vetvou avradeným regulačným ventilom 7y ® Supátkom 8*. Vo vetve medzi lineárnym hydromotorom 20'a Supátkom 8* je zaradený druhý tlakový indikátor 9' zobrazujáci vel’kosť tlaku p.Ssobia-ceho na plast 21 lineárneho hydromotora 20'. Prepočtom tlaku zobrazeného na druhom tla-kovom indikátore 9' a plochy piesta 21 lineárneho hydromotora 20' je určená radiálnasila zaťaženia vřetena 2i ktorá sa z piesta 21 a pinoly 22 prenáSa na otočná kladku 25dotýkájácu sa hnacej řemenice J. na jej obvodovéj časti tak, že zaťažujáca radiálna sila

Claims (3)

1. 233213 4 pdsobí na zvislej osi hnacej řemenice 4, v smere zdola na her, kolmo na pozdl’žnu os vře-tena £· Spatný chod piestov 21 lineárnych hydromotorov 20. 20 * zabezpečujú pružiny 26.pričom tlakový prostriedok je cez šupátko 8, 8' privádzaný přepadovým kanálom 11 do ná-drže 12. Škrtiaci ventil 10 paralelné připojený na výtlačný kanál £ hydrogenerátora J.reguluje prietok hydraulického prostriedku vytláčeného hydrogenerátorom 1, t.j. regulujeotáčky rotora hydrogenerátora J., ktorý pdsobí ako hydraulická brzda na skúSané vřeteno 5.· VeTkosť brzdiaceho momentu je zistiteTná prepočtom v závislosti na výkone a otáčkáchrotora hydrogenerátora J_. Simulátor prevádzkového zaťaženia obrábacieho stroja je vy-užitelný v obore obróbacích strojov, najma pri skúšaní a zabehavaní uložení vretiensústruhov (a to aj v nekompletnom stave počas montáže), Sálej na meranie krútiaceho mo-mentu vyvoděného vretenom a podobné. PŘEĎME T VYNÁLEZU

   1. Simulátor prevádzkového zaťaženia vřetena obrábacieho stroja v.nekompletnomstave pozostávajúci s hydrogenerátora, regulačných a silových hydraulických prvkov,vyznačujúci sa tým, že hydrogenerátor (1) je svojim rotorom připojený k vřetenu (5) ana výtlačný kanál (6) hydrogenerátora (1) je navzájom nezávisle připojená dvojice regu-lačných ventilov (7, 7), z ktorých každý je cez šupátko (8, 8') připojený na lineárnyhydromotor (20, 20'), pričom na výtlačný kanál (6) medzi hydrogenerátorom (1) a dvojicóuregulačných ventilov (7, 7) je paralelné vradený Škrtiaci ventil (10).
2. 2. Simulátor podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že každý z dvojice lineárnych hydromo-torov (20, 20') je vybavený posuvnou pinolou (22), ktorá je jedným čelom spojená s piestom(21) a druhé čelo má pinola (22) prvého lineárneho hydromotora (20) osadené osovo otočnýmhrotom (23) a pinola (22) druhého lineárneho hydromotora (20' ) kladkou (25), otočnouokolo osi kolmej na pozdlžnu os pinoly (22).
3. 3. Simulátor podl’a bodu 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že otočný hrot (23) je uloženýradiálně vol’ne. 3 výkresy