RO127276A2 - Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv destinat prelucrării prin alezare a pieselor cu dimensiuni extreme, fixate în structuri metalice care nu pot fi aduse în ateliere specializate, în vederea executării acestor lucrări. Dispozitivul conform invenţiei este constituit dintr-un ax (1) principal, de-a lungul căruia sunt dispuse nişte canale de frezare în care sunt amplasate nişte axe (2 şi 12) care transmit mişcări de rotaţie celor două componente al unui portcuţit alcătuit din nişte coroane (4) danturate interior, trei bucşe (5, 6 şi 26) şi nişte roţi (24, 25, 30 şi 31) satelit, mişcarea principală de rotaţie a portcuţitului fiind realizată de primele două bucşe (5 şi 6) care se rotesc cu aceeaşi turaţie şi în acelaşi sens, pentru realizarea avansului radial controlat al sculei, prima bucşă (6) este excentrică faţă de axa geometrică de rotaţie, cuţitul de alezat fiind plasat în a treia bucşă (26), avansul sau retragerea fiind realizate prin decalarea mişcării primelor două bucşe (5 şi 6) una faţă de alta, în timpul rotaţiei sau în staţionare, înainte de intrarea în regimul de lucru, un pinion (33) transmite portcuţitului mişcarea de avans axial, folosind nişte şuruburi conducătoare, plasate în canalele de frezare, în axul (1) principal, pe generatoare.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv destinat prelucrării alezajelor mari ale pieselor cu dimensiuni extreme, situate la locul construcției sau al exploatării, cum ar fi, de exemplu bucșele de ghidare ale tubului etambou al navelor, etambreul, balamalele de dimensiuni mari, diversele articulații.

Sunt cunoscute dispozitive care executa acestei operații, cu cinematica simpla, constând in rotirea unei bare simplu rezemate pe doua lagare de alunecare, cu lungime adecvata piesei de prelucrat, pe care este plasat un portcutit ce poate culisa in lungul acestei bare, asigurând avansul axial al sculei.

Construcția actuala a acestor dispozitive prezintă următoarele dezavantaje.

- lipsește posibilitatea reglării poziției sculei pe direcție radiala, acest lucru fiind posibil doar manual, când scula este retrasa la căpătui liber, unde se gaseste operatorul;

- lipsește posibilitatea unui control dimensional in timpul prelucrării, acesta fiind posibil numai după ce bara a fost indepartata;

- dispozitivele utilizate nu prezintă un grad suficient de universalitate, fiind necesara construirea unui dispozitiv nou, in funcție de proiectul de execuție, care sa se adapteze condițiilor reale.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă in compensarea locala, on-line, a erorii dimensionale a suprafeței prelucrate.

Prezenta invenție înlătură dezavantajele actualelor construcții prin aceea ca, in scopul creșterii securității in munca si a eliminării erorilor sistematice introduse de lagărele de alunecare, mișcarea de rotatie a barei de alezat este eliminata, portcutitul executând controlat atat mișcarea de rotatie cat si cea de avans axial si prin aceea ca, in scopul modificării poziției radiale a sculei, fie la începutul fiecărei treceri, in vederea reglării adâncimii de aschiere, fie in timpul prelucrării, in vederea compensării erorii dimensionale, portcutitul este un inel, plasat pe suprafața exterioara, excentrica, a unei bucșe iar o alta bucșa, coaxiala cu aceasta, rotește portcutitul, in raport cu prima, modificând astfel distanta de la vârful cuțitului pana la axa comuna a celor doua bucșe si prin aceea ca, atat pentru rotirea cutituiu; m mișcarea principala de aschiere, cat si pentru avansul radial al acestuia, cele doua' bucșe primesc, printr-un diferențial, atat mișcarea lor de rotatie sincrona cat si mișcarea necesara modificării poziției unghiulare relative, aceasta din urma determinând avansul radial al sculei.

Se prezintă, în continuare, un exemplu de aplicare a invenției, în legătură cu figurile 1 ... 4:

- figura 1 - secțiune a ansamblului cu evidențierea mișcării principale de aschiere împreună cu o secțiune radiala A-A

- figura 2 - secțiune axiala pentru evidențierea cinematicii mișcării de avans axial;

- figura 3 - schema cinematica;

- figura 4 a si b - prototipul dispozitivului, realizat la scara 1:10.

Pentru punerea in evidenta a funcționarii întregului mecanism, se tace precizarea ca in figurile 1 si 2 notarea reperelor este identica.

CA-2 G 1 Ο - Ο Ο 6 Ο 5 - - V?

Mișcarea principala de aschiam ^{1 2 2}“¹⁰

In figura 1, mișcarea de rotatie este data de un electromotor care antrenează axul 13, De la acest ax, mișcarea este transmisa pe doua cai. Prin rotile dintate 8 si 9, mișcarea de rotatie se transmite axului cu secțiune hexagonala 2, de ia care preiau mișcarea rotile 30 si 31, care culiseaza in lungul axului principal in canalul frezat si o transmit la coroana 4, care este parte componenta a primului subansamblu al portcutitului. A doua cale de transmitere a mișcării este prin reductorul planetar tip 2K-H, respectiv roata solara 14, sateliții 16, coroana 15, portsatelitul 11, ansamblul de roti dintate 10 si 19. Ca si in primul caz, de aici mișcarea este preluata de celalalt ax cu secțiune hexagonala 22, ansamblul de roti culisante 25 si 24 conducând la imprimarea mișcării de rotatie celeilalte coroane 4 si. implicit, celuilalt subansamblu principal al portcutitului. Prin geometria angrenajelor implicate in transmiterea mișcării de rotatie se are in vedere ca ambele subansamble ale portcutitului sa aiba rotatie sincrona.

Mișcarea de avans axial

Asa după cum se observa in figura 2, mișcarea provenind de la un electromotor este transmisa ansamblului roților dintate 38, 33 si 43, șuruburilor conducătoare 44 si 45, care se vor roti cu aceeași turatie. Flansele de capat 29, care culiseaza in lungul axului, fiind profilate corespunzător si fiind filetate in zona de asamblare cu șuruburile conducătoare, transmit bucșei 37, de care sunt fixate prin șuruburile 39, mișcarea de translație provenita din transformarea rotației șuruburilor conducătoare.

Mișcarea de avans radial

Asa după cum reiese din figura 1, melcul 12, fixat axial in lagareie sale, menține fixa roata melcata 15, cu care este in angrenare. Aceasta roata melcata este danturata interior si formează coroana pentru reductorul planetar utilizat la imprimarea mișcării de rotatie celui de-al doilea subansamblu principal a· portcutitului. Prin rotirea melcului, mișcarea se transmite rotii melcate 15, sateliților 16, roților dintate 10 si 19 si axului 22, iar apoi, prin ansamblul 25-24, la coroana portcutitului. In acest mod se actioneaza asupra unui singur subansamblu al portcutitului, celalalt ramanand pe loc, sau, daca sunt in mișcare de rotatie, are loc o mișcare relativa intre cele doua parii componente, provocând o întârziere a uneia fata de alta. In acest fel se produce un avans sau o retragere a sculei care este amplasata pe inelul 26, inel care respecta legea mișcării de rotatie data de inelul 5 cu care se afla legat prin intermediul boitului 40, respectiv legea de mișcare excentrica fata de axa de rotatie data de partea excentrica a bucșei 6 pe care este amplasat.

Portcutitul

Este un ansamblu complex compus din doua subansamble principale ifigura 1 se observa cele doua subansamble principale - unul format din componentele 4, 5 si 26, iar celalalt din 6 si 4. Ele sunt montate pe bucșa 37 prin rulmenții radial-axiali cu role conice 28. Flansele de capat 29, care executa mișcarea de translație, transmit aceasta mișcare componentelor portcutitului prin intermediul rulmenților axiali 7. Se folosesc acești rulmenți pentru eliminarea frecării intre flansele de capat 29, care nu executa mișcare de rotatie, si inelele exterioare ale «C2 O 1 O - O O 6 O 5 ’ -

2 -07- 20M rulmenților 28. Cele doua subansamble distincte ale portcutitului sunt asamblate prin șuruburile 27 si, la rândul lor, montate pe bucșa 37, prin șuruburile 39. Inelul 26 in care este fixat cutitul pentru alezat este antrenat in mișcare de rotatie de bucșa 5. prin boitul 40.

Dispozitivul, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- este o construcție simplă;

- oferă posibilitatea corecției la diverse treceri;

- axul principal nu executa mișcare de rotatie, conducând la creșterea securității in munca a operatorului;

- reduce apariția erorilor cauzate de cumularea de jocuri in sistem;

- poate executa prelucrări frontale atat la capete cat si in interior daca proiectul impune acest lucru;

- creste intr-o limita modesta gradul de universalitate, acesta fiind limitat eventual de stabilitatea sistemului format.

Referințe bibliografice

1. Crudu I; Stefanescu I; Panturu D; Palaghian L. Atlas reductoare cu roti dintate, EDP București 1982

2. Vasiliu, L. Epureanu, Al. & Frumușanu, G. (2009). Errors Evaluation at Ship Stern Tube Bushes Manufacturing Process, The Annals of „Dunărea de Jos” University. Fascicle V - Technologies in Machine Building, Year XXVII (XXXII), p.411 -414 ISSN 1221-4566.

3. Vasiliu, L. et al. (2009). Increasing of the Stern Tube Bushes Precision by On-Line Adaptive Control of the Cutting Process, in Proceedings of the 5^th WSEAS Internațional Conference on Dynamical Systems and Control (CONTROLO9), University of La Laguna, Tenerife, Spain, p. 102-106, ISBN 978-960-474-094-9, ISSN 1790-2769.

4. Vasiliu, L. Epureanu, Al. & Frumușanu, G. (2010). Some possibilities for sterntube buches inner surfaces machining with dimensional adaptive control, Proceedings of the 14^th Internațional Conference ModTech 2010, Slanic Moldova, Romania, p.663-666, ISSN 2066-3919.

Claims (6)

1. Revendicări

   1. Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme, caracterizat prin aceea ca, in scopul diminuării erorilor provenite de la jocul caracteristic lagărelor de alunecare, mișcarea de rotatie a axului principal este anulata, portcutitul executând mișcări combinate de rotatie si de avans axial.
2. 2. Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme, potrivit revendicării 1, caracterizat prin aceea ca, in scopul modificării poziției radiale a sculei, fie la începutul fiecărei treceri, in vederea reglării adâncimii de aschiere, fie in timpul prelucrării, in vederea compensării erorii dimensionale, portcutitul este un inel 26, figura 1, plasat pe suprafața exterioara, excentrica, a unei bucșe 6, iar o alta bucșa 5, coaxiala cu aceasta, rotește portcutitul, in raport cu prima, modificând astfel distanta de la vârful cuțitului pana la axa comuna a celor doua bucșe.
3. 3. Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme, potrivit revendicării 2, caracterizat prin aceea ca, atat pentru rotirea cuțitului in mișcarea principala de aschiere, cat si pentru avansul radia! ai acestuia, cele doua bucșe primesc, printr-un diferențial, atat mișcarea lor de rotatie sincrona, cat si mișcarea necesara modificării poziției unghiulare relative, aceasta din urma determinând avansul radial al sculei.
4. 4. Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme, potrivit revendicării 3, caracterizat prin aceea ca transmiterea mișcării de rotatie la portcutitul compus se face prin intermediul a doua axe canelate plasate in canale frezate in lungul axului principal al dispozitivului. Mișcarea de rotatie este transmisa prin axele 2 si 22, figura 1, preluata apoi de ansamblele de roti dintate 30 si 31 transmit mișcarea la un subansamblu al portcutitului, respectiv prin prin rotile 25 si 24 la celalalt subansamblu al portcutitului.
5. 5. Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme, potrivit revendicării 4, caracterizat prin aceea ca utilizează un reductor compus, destinat pe de o parte transmiterii sincrone a mișcării ia axele canelate 2 si 22, iar pe de alta parte, prin intermediul melcului care angrenează cu roata solara a reductorului planetar tip 2K-H din figura 1, se poate realiza decalarea unghiulara a celor doua axe una fata de cealalta, conducând la avansul sau retragerea sculei pe direcție radiala.
6. 6. Dispozitiv pentru compensarea erorilor sistematice la alezarea pieselor cu dimensiuni extreme, potrivit revendicării 5, caracterizat prin aceea ca acționarea angrenajului melc - roata melcata, in vederea compensării on-line a erorilor se realizează prin intermediul unui motor pas cu pas, figura 3.

   ^ 2 0 1 0 - 0 0 6 0 5 -- 'IjO