CS274011B1

CS274011B1 - Device for direct travel with one degree of motion freedom

Info

Publication number: CS274011B1
Application number: CS554288A
Authority: CS
Inventors: Dusan Ing Csc Cencak
Original assignee: Cencak Dusan
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS554288A1

Abstract

The direct travelling device with one degree of movement freedom consists of a support (11) equipped with three or more fixed or adjustably replaceable pins (2) positioned under the support (1), above the support, or in the vertical position aside. It is arranged on single or double rows of roller bearings or wheels (3) with the main action of loading force in axial or in combined axial and radial directions, with regard to the main body axle of the roller bearing. The width as well as the depth of a track (8), in which bearings of the travel are moving, is precisely determined with regard to the required reproducibility of the support (1) movement accuracy. The device has the advantage of especially reduced construction height of the support frame (1).<IMAGE>

Description

Vynález sa týká zariadenia priameho pojazdu s jedným stupňom voinosti pohybu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct travel device with one degree of freedom of movement.

Doposial sú známe pojazdové suporty, nosné došky a podobné zariadenia s pojazdovým uložením na klzných okách, čapoch a pod., pričom dráhou sú tyče různého tvaru v priereze, prizmatické saně a pod. Sú tiež známe uloženia pojazdu na radiálnych ložiskách různého typu, chodiacich na koíajniciach alebo po plochej dráhe s bočným vymedzením vůle s využitím axiálnych vlastností radiálnych ložísk, připadne s protiložiskami na protidráhe, proti vypadnutiu suportu při působení širokej škály technologických a pohybových sil. Tieto zariadenia majú vačšiu stavebnú výšku, v prípadoch konštrukcie s klznými čapmi vyššiu spotřebu energie na přesun suportu najma při vyššej záťaži. V případe konštrukcie s normálovým radiálnym uložením radiálnych ložísk a v případe technologickej požiadavky proti vypadnutiu suportu z dráhy pojazdu, sú potřebné ďalšie doplňujúce stavebné časti, ktoré robia pohybový celok hmotnějším, znižujú jeho operatívnosť, zariadenia sú drahšie a náročnejšie na opravy.Heretofore, carriages, load-bearing beams and the like have been known to be mounted on sliding eyes, pins and the like, the tracks being of various shapes in cross-section, prismatic slide and the like. It is also known to accommodate travels on various types of radial bearings, walking on rails or on a speedway with lateral clearance using the axial properties of the radial bearings, possibly with anti-bearings on the counter, preventing the slide from falling out under a wide range of technological and movement forces. These devices have a larger construction height, in the case of sliding pin design, higher energy consumption for moving the support, especially at higher load. In the case of a design with normal radial bearing arrangement of the radial bearings and in the case of a technological requirement against the support falling out of the travel path, additional components are required which make the movement unit more massive, reduce its operability, make the equipment more expensive and more difficult to repair.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie priameho pojazdu s jedným stupňom volnosti pohybu tvořené suportom s aspoň tromi pevnými, alebo regulovatelné polohovateínými čapmi, opatřenými valivými radiálnymi ložiskami, alebo kolesami, ktoré sú uložené v dráhách usporiadaných v rovnej obdížnikovej, alebo štvorcovej tyči. Pričom jeho podstata spočívá v tom, že rovná obdížniková, alebo štvorcová tyč je opatřená víkom a čapy a ložiská, alebo kolesá pojazdu sú vzhíadom k dráhám a k směru gravitačného silového poía umiestnené mimo normálovej radiálnej polohy, v krajnej poloze až axiálně, pričom dráha má šířku hp pře ktorú platia vziahy:The above-mentioned drawbacks are overcome by a single-stage direct travel device consisting of a support with at least three fixed or adjustable positioning pins provided with rolling radial bearings or wheels which are supported in tracks arranged in a straight rectangular or square bar. Its essence consists in the fact that the straight rectangular or square rod is provided with a lid and the pins and bearings or the wheels of the travel are located outside the normal radial position, in the extreme position even axially with respect to the paths and direction of gravitational force field. hp for which relationships apply:

h^ = h +h ^ = h +

68,883 /ln ln h/⁰’⁴²¹ /mm/,68,883 (ln ln h / ⁰ ' ⁴²¹ / mm),

1000 pře valivé radiálně 1-radové guíkové ložiská pojazdu, kde h je šířka pojazdového venca ložiska v mm, alebo1000 spherical radial 1-row spherical roller bearings, where h is the width of the bearing race in mm, or

0,166 . h h, = h + - /mm/, ¹ 1000 . / 39,539 + h / pre valivé radiálně 1-radové kužeíové, guíkové s kosoúhlým stykom a valčekové ložiská pojazdu, a pře 2-radové guíkové s kosoúhlým stykom ložiská pojazdu, a pře prosté valivé kolesá pojazdu, kde h je šířka pojazdového venca ložiska, alebo kolesa pojazdu v mm. HÍbka k dráhy je 0,2 až 0,6-násobok šířky ložiska, alebo kolesa pojazdu, pričom híbka dráhy sa zmenšuje od maxima pře polohu ložiska alebo kolesa pojazdu s prostým axiálnym zafažením, až po minimum pře polohu ložiska, alebo kolesu pojazdu s kombinovaným axiálne-radiálnym zaražením, resp. prostým radiálnym zaťažením.0.166. hh, h = + - / mm / ¹ 1000th / 39,539 + h / for rolling radial 1-row tapered, angular contact ball and cylindrical roller bearings, and over 2-row angular contact ball bearing and over plain rolling wheels where h is the width of the bearing rim of the bearing, or travel wheels in mm. Depth to track is 0.2 to 0.6 times the width of the bearing or travel wheel, with the travel depth decreasing from the maximum over the position of the bearing or wheel with simple axial engagement to the minimum over the position of the bearing or travel wheel with the combined axial-radial driving, respectively. by a simple radial load.

Hlavně výhody zariadenia priameho pojazdu s jedným stupňom voinosti pohybu v oboch smeroch spočívajú v nízkej stavebnej výške suportu ako celku, v menšom zaštavenom priestore, v možnosti projektoval pojazdové funkcie aj vo zvlášť tesnom priestore. Přitom je uchovaná prijaťelná presnosť chodu, reprodukovateínosť dráh a polohy suportu a dostatočná, resp. porovnatelná životnosť oproti zariadenlam doteraz známým a používaným.The main advantages of the direct-travel device with one degree of freedom of movement in both directions consist in the low overall height of the support as a whole, in a smaller enclosed space, in the possibility of designing travel functions even in a particularly tight space. In doing so, the acceptable running accuracy, the reproducibility of the tracks and the position of the slide are maintained and sufficient, respectively. a comparable lifetime compared to devices known and used so far.

Na výkrese je na obr. 1 pohíad na horizontálny suport pojazdu v smere osi pohybu, s diagonálně uloženými ložiskami alebo kolesami pojazdu, na obr. 2 je obdobné uloženie so zvislými osami ložísk, alebo kolies pojazdu, na obr. 3a je priečny rez dráhou s rohovými zápichmi, na □br. 3b je priečny rez dráhou s jej hlavnými tvarmi, na obr. 4 sú dve varianty rozmiestnenia a počtu ložísk alebo kolies,. pojazdu.In the drawing, FIG. 1 shows a horizontal travel carriage in the direction of the axis of movement, with diagonally mounted bearings or wheels, FIG. 2 is a similar arrangement with the vertical axes of the bearings or the wheels of travel; FIG. 3a is a cross-section of a corner groove path; FIG. 3b is a cross-sectional view of the track with its main shapes; FIG. 4 are two variants of the arrangement and the number of bearings or wheels. Travel.

CS 274 011 BlCS 274 011 Bl

Na obr. 1 je jeden krajný polohový variant osí čapov 2. ložísk alebo kolies 2 pojazdu, v polohe odklonenej od kolmice na pracovnu plochu suportu £, pohybujúcich sa v dráhách suportových tyčí 1_.In FIG. 1 is an extreme positional variant of the axes of the journals 2 of the bearings or the traveling wheels 2 in a position diverted from the perpendicular to the support surface 6 moving in the paths of the support rods 7.

Na obr. 2 je druhý krajný polohový variant osi čapov 2 ložísk, alebo kolies 2 pojazdu, v poloze kolmej na pracovnu plochu suportu £, pohybujúcich sa v dráhách suportovej tyče 2 s kruhovým, alebo obdížkovým, alebo štvorcovým prierezom a naproti suportovej tyče 4_ s obdížkovým, alebo štvorcovým prierezom, s odnímateíným pásom 2 upevněným skrutkami 6_. Ložiska alebo kolesá o šírke £ sa pohybujú v dráhách 2·In FIG. 2 is a second extreme positional variant of the axis of the bearing journals or wheels 2 in a position perpendicular to the working surface of the support 6, moving in the tracks of the support rod 2 with a circular or rectangular cross section and opposite the support rod 4 with a rectangular; square section, with removable belt 2 fastened by screws 6. Bearings or wheels of width £ are moving in tracks 2 ·

Na obr. 3a je variant dráhy 2 ^s rohovými zápichmi o šírke £ a híbke m, požadovanými len vynimočne.In FIG. 3a is a variant of the track 2 ^with corner grooves of width a and depth m required only exceptionally.

Na obr. 3b je variant dráhy 2 so šířkou h^ dráhy s híbkou K. dráhy a s uhlom nábežnej hrany.In FIG. 3b is a variant of the track 2 with the track width h1 with the track depth K and the leading edge angle.

Na obr. 4 je víavo variant so štyrmi ložiskami, alebo kolesami J.> vpravo varianta s tromi ložiskami, alebo kolesami 3, a dvojica suportových tyčí 7.In FIG. 4 is a left-hand variant with four bearings or wheels J. A right-hand variant with three bearings or wheels 3 and a pair of support rods 7.

V případe konkrétného prevedenia boli vykonané skúšky zriadenia oboch variant s vykloněnou aj kolmou osou čapov 2 ložísk. alebo kolies 3, a oboch variant so štyrmi, resp. tromi ložiskami, alebo kolesami 3. Súčasne boli preskúšané valivé guíkové, valčekové a súdkovité ložiská, ako kolsá _3. pojazdu a zvláště plné kolesá 3_ ^s třecím uložením.In the case of a specific design, tests were carried out on the installation of both variants with inclined and perpendicular axis of 2 bearings. or wheels 3, and both variants with four, respectively. At the same time, rolling ball, roller and spherical roller bearings, such as wheels 3, were tested. and in particular the travel wheel 3 is filled ^{with a} friction fit.

Osvědčili sa 1-radové guíkové ložiská, 1-radové kuželové ložiská, 1-radové guíkové ložiska s kosoúhlým stykom, 1 a 2-radové valčekové ložiská, 2-radové guíkové ložiská s kosoúhlým stykom a vo vhodnej situácii aj axiálně súdkovité ložiská. Niektoré z odskúšaných ložísk sú vhodné len pre vybranú polohu suportu a pre vybrané funkcie zaíaženia, resp. přenosu sil v závislosti na působení gravitačných sil.1-row spherical roller bearings, 1-row tapered roller bearings, 1-row angular contact ball bearings, 1 and 2-row cylindrical roller bearings, 2-row angular contact ball bearings and, where appropriate, axial spherical roller bearings have proven themselves. Some of the tested bearings are only suitable for the selected position of the support and for the selected load functions, resp. force transfer depending on the action of gravitational forces.

Varianta s odnímateíným pásom 5, upevněným skrutkami 6. sa osvědčila v prípadoch, keó je želateíné ponechal Čapy 2. resp. ložiská alebo kolesá 3 nedemontované na suporte 1.The variant with a removable belt 5, fastened with screws 6, has proven itself in cases where it is desired to retain the pins 2 and 2 respectively. bearings or wheels 3 not disassembled on support 1.

Suportové tyče 7 s kruhovým prierezom, resp. suportové tyče 4 s obdížnikovým, alebo štvorcovým prierezom sú diferencované len z důvodu uloženia na ráme nosnej konštrukcie.The support bars 7 with a circular cross-section, respectively. The support rods 4 with rectangular or square cross-section are differentiated only because of the bearing on the frame of the supporting structure.

Dráhy 8 v suportových tyčiach 4_, 7_, sú vybavené vo vnútorných rohoch zápichmi, v šírke a híbke m podía normy, pričom híbka K dráhy 8 je od 0,2 do 0,6-násobku šířky h ložiska, alebo kolesa 3. Nábežné hrany dráhy 8 máju uhol «£· = 4 až 16°. Sirka h^ dráhy 8 je výpočtový parameter a závisí od šířky h.venca ložiska, alebo kolesa 3 a od viacerých empirických vzíahov tak, aby sa zachovala prijateíná presnosí a reprodukovateínost chodu suportu 1.The tracks 8 in the support rods 4, 7 are provided with recesses in internal corners, in width and depth m according to the standard, wherein the depth K of the track 8 is from 0.2 to 0.6 times the width h of the bearing or wheel 3. of the track 8 has an angle .beta. = 4 to 16 DEG. The width h1 of track 8 is a calculation parameter and depends on the width h of the bearing rim or wheel 3 and on a number of empirical relationships so as to maintain acceptable accuracy and reproducibility of the run 1.

Skúšky zariadenia v jednom případe, pri kolmej polohe čapov 2 /osí/ jednoradových guíkových ložísk 3 pojazdu přeběhli za podmienok zaíaženia radiálnych valivých ložísk hlavně axiálnou silou. Vlastný suport _1_ mal hmotnosí pri skúške spolu so záíažou /diel zvarku/ celkom 117,8 N, pričom na jedno z dvoch guíkových 1-radových ložísk připadlo zaíaženie silouThe tests of the device in one case, in the perpendicular position of the pins 2 / axes / single row spherical roller bearings 3, under the conditions of loading of the radial roller bearings, mainly passed through axial force. The actual support 1 had a test weight of 117.8 N together with the load (part of the weld) and a force load of one of the two 1-row ball bearings

58,9 N, posobiace v axiálnom smere, čo představovalo cca 9,5 % povoliteíného axiálneho zaíaženia použitého typu ložiska. Dráhy 8 v suportových tyčiach 4, 7 boli jednorázovo namazané tenkou vrstvou vazelíny. Suport 1 bol zapojený na mechanický priamočiary pohybový cyklovač s meraním cyklov a při skúške v jednom případe vykonal 4520 pohybov v cykle tam - spáí na dráhe dížky 80 mm, s priemernou rýchlosíou 19 až 20 m min. so sínusoidovým priebehom. Testovalo sa opotrebenie dráhy 8 a změna šířky h^. Před skúškou bola šířka dráhy h^ = 9,045 mm /úhol náběhu 4°/, po skúške v střede dížky reálnej dráhy skúšky bola h^ = 9,046 až 9,049 mm. Vola suportu_1_v systéme pojazdu zo _4_ložísk v axiálnom smere nadvihnutím v smere proti působeniu sily gravitačného zemského poía, najvyššia hodnota bola skúškou 0,085 mm, po skúške 0,090 až 0,095 mm. Pre vačšinu typov pohybových dielcov běžných strojov sú toto vyhovujúce výsledky z híadiska parametrov přesnosti chodu aj životnosti. Z híadiska technologickéj osovéj58.9 N in the axial direction, which represented about 9.5% of the permissible axial load of the bearing type used. The tracks 8 in the support bars 4, 7 were lubricated once with a thin layer of petroleum jelly. The slide 1 was connected to a mechanical linear motion cycler with cycle measurement and in one case performed 4520 cycles there - it sleeps on a path of 80 mm long, with an average speed of 19 to 20 m min. sinusoidal waveform. The wear of lane 8 and the change in width h1 were tested. Prior to the test, the track width h ^ = 9.045 mm (lead angle 4 °), after the test at the center of the real test track length, h ^ = 9.046 to 9.049 mm. In the axle direction of the support system 4 in the axle direction, the support carriage 1 was lifted in the direction opposite to the force of the gravitational earth field, the highest value being 0.085 mm, after the 0.090-0.095 mm test. For most types of moving parts of conventional machines, these are satisfactory results in terms of running accuracy and service life parameters. In terms of technology axial

CS 274 011 Dl přesnosti reprodukovateínosti výškovej vole uloženia pojazdu boli stanovené a preskúšané přijatelné toleranoie, na ktoré boli počítačovými metodami vyhíadané uvádzané dva vztahy pre , ktoré dávajú přijatelné výsledky při projektovaní dráhy 8 v určitom širokom rozpátí. Verzie pojazdu s diagonálnym orientováním osí uloženia čapov 2 poskytujú výhodnejšiu orientáciu radiálnych a podobných ložísk a kolies _3_ pojazdu v reálnom silovom poli. šířka hj a híbka K drážky 8 sa odvodzuje úplné rovnáko ako v případe kolmo orientovaných osí čapov 2 /obr. 2/. Skúšky v rámci stanovených parametrov dopadli kladné.CS 274 011 According to the reproducibility accuracy of the elevation clearance of the bearing arrangement, acceptable tolerances have been determined and tested, for which two formulas have been found by computer methods to give acceptable results when designing track 8 over a certain wide span. Travel versions with diagonal alignment of the pivot axes 2 of the journal 2 provide a more advantageous orientation of the radial and similar bearings and wheels 3 in the real force field. the width hj and the depth K of the groove 8 derive a complete straightener as in the case of the perpendicularly oriented axes of the pins 2 / fig. 2 /. Tests within the set parameters were positive.

Vynález je využitelný při stavbě strojov a zariadeni, vybavených pohybovými suportami 1, mechanizmami unášania rozných nástrojov, obrobkov, při stavbě obrábacích, zváracích, podávačích a podobných strojov.The invention is applicable in the construction of machines and apparatuses equipped with movement supports 1, mechanisms of driving various tools, workpieces, in the construction of machine tools, welding, feeding and similar machines.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Direct-travel device with one degree of freedom of movement consisting of a support with at least three fixed or adjustable positioning pins, fitted with rolling radial bearings or wheels, which are supported in tracks arranged in a straight rectangular or square bar or in a circular support bar in that the straight rectangular or square rod (4) is provided with a cover (5) and pins (2) and bearings or wheels (3) are located outside the normal radial position with respect to the tracks (8) 'and the direction of the gravitational force pole, in the extreme position up to axially, where the path (8) has a width (h · ^) over which the relations apply:

/ ln ln h / ° ' ⁴²¹

68.883

1000 / mm / spherical radial 1-row spherical roller bearings, where / h / is the width of the bearing race in mm, or

0.166. h

h. = H + ---------------------- / mm / ¹ 1000th (39,539 + h) rolling radial 1-row tapered, angular contact ball and cylindrical roller bearings and over 2-row angular contact ball bearing and for plain rolling wheels (3), where / h / is the bearing race width, or wheel (3) in mm.