SU1567302A1 - Устройство дл очистки внутренней цилиндрической поверхности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке полых цилиндрических изделий и обеспечивает повышение качества и производительности очистки. Устройство содержит приводной вал с радиально расположенными рейками, с ворсистыми участками, имеющими различную жесткость ворса, кажда  из которых соединена с валом двум  параллельными звень ми 4 и 5, образующими с валом и рейкой рычажно-шарнирный параллелограмм. Звень  поджаты к валу пружинами раст жени , и на консольных участках каждого из этих звеньев установлены комплекты грузов. Перемещение реек под действием центробежных сил из исходного положени  в рабочее и из рабочего в конечное при увеличении угловой скорости вала с определенной очередностью, завис щей от жесткости ворса участков этих реек, обеспечиваетс  тем, что консольные участки звеньев отогнуты вниз и масса комплектов грузов различна дл  реек с различной жесткостью ворса участков. Стабилизаци  перпендикул рного к оси вала положени  звеньев, соответствующего рабочему положению рейки, обеспечиваетс  за счет взаимодействи  удерживаемого пружиной сжати  в выдвинутом положении штыр  с поверхностью звена при положении последнего, близком к требуемому. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к очистной технике, и может быть использовано дл  автоматической очистки внутренних поверхностей, имеющих форму тел вращени  с преимущественно посто нными геометрическими параметрами.

Цель изобретени  - повышение качества и производительности очистки.

На фиг 1 изображено устройство при вращении вала с некоторой скоростью и, при этом правый очистной элемент находитс  в исходном положении, левый - в рабочем, на фиг. 2 - сечение А -А фиг I; на фиг. 3 - устройство при вращении вала со скоростью , правый очистной элемент - в рабочем положении, левый -- в конечном; на фиг 4 - расположение элементов устройства в момент их возвращени  в исходное положение.

Устройство установлено, например,на руке робота (не показан) и содержит приводной вал 1 с радиально расположенными

очистными элементами, выполненными в к,де реек 2 с ворсистыми участками 3, имеющими различную жесткость ворса, кажда  из которых соединена с валом 1 посредством двух звеньев 4 и 5. образующих с валом ч рейкой 2 рычажно Г13рнирный параллели грамм. На отогнутых вниз на величин) 5 консольных участках 6 звеньев 4 усганов лены комплекты грузов 7, имеющие различную массу т, ГПУ., т. Каждое вено 4 под жато к вал I винтовой пр жииой раст жени  8. На валу 1 установлены лы фиксации перпендикул рного оси вата 1 положени  параллельных твеньгв 4 .; чнждый И которых содержит водило 9, полжаюс нин г вой пружиной раст жени  1C к уор И вала 1, и расположенные на эюм водиле штырь 12, удерживаемый винтовой пр /кипой сжати  13 в выдвинутом положении всммож- носгью взаимодействи  с гл блением 14 зве на 5, и собачку 15, поджатую винтовой пружиной раст жени  16 ь ,убу 17 того же звена.

сп

о

vl

со

о

ГчЭ

Размер между шарнирами, принадлежащими каждому из звеньев 4 и 5, выбран таким образом, что требуема  сила прижати  участков 3 реек 2 к очищаемой поверхности резьбового отверсти  издели  18 обеспечиваетс  при перпендикул рном оси

вала 1 положении этих звеньев, соответствующем максимально возможному перемещению реек 2 в радиальном направлении под действием центробежных сил Fa, возникающих при вращении вала 1 с угловыми

СКОРОСТЯМИ (Dl, 0)2,...ДО,.

Величина этих сил, стрем щихс  подн ть рейки 2, звень  4 с комплектами грузов 7 и звень  5, равна:

F4,m,./...eo,x,(1)

где/,- рассто ние от центра масс элементов до оси вращени .

Центробежные силы, действующие на шарнирно св занные между собой рейку 2, звено 4 с комплектом грузов 7 и звено 5. создают суммарный момент, стрем щийс  пере местить перечисленные элементы из исходного положени  за счет еще большего раст жени  пружин 8.

Поочередна  обработка очищаемой поверхности очистными элементами с различными свойствами рабочих поверхностей при различных скорост х чистки ел, ,...u, обеспечиваетс  одновременным выполнением при каждом /-том значении величины этой скорости условий равенства и неравенств действующих моментов сил в требуемых при этой величине скорости чистки положени х чист щих элементов в соответствии со свойствами их рабочих поверхностей. Система этих неравенств и равенства дл  различных по очередности Л зан ти  рабочего положени  очистных элементов в общем случае имеет вид.

M+ V1

Т IУ

Н

v

дл  всех очистных элементов

Alf

-..VI 1У

.ц

дл  всех очистных элементов

мтЧ .

дл  всех очистных элементов с Л

е М Мтр и суммарный момент от сил т жести в исходном, рабочем и конечном положени х очистных элементов; М, М% и МЈ - момент от силы упругости (пружин 8) в исходном, рабочем и конечном положени х очистных элементов; средний суммарный момент

М Мч- -ч

, и М от центробежных сил в ис

40

45

М„

м,

ходном , рабочем и конечном положени х очистных элементов;

момент or подъемной силы резьбы;

максимально возможное значение величины момента стабилизации рабочего положени  чист щих элементов (момента от силы

10 npyiости пружины 13);

Л.Мн,ДМ и .-Vfu - максимально-возможное значение величины отклонени  суммарного момен с,та центробежных

сил от среднего значени  этого момента в исходном, рабочем и конечном положени х очист- 20ных элементов.

Создание момента стабилизации ДЛ1С необходимо дл  обеспечени  компенсации в рабочем положении очистных элементов колебани  величины суммарного мо- ,.г мента (3) от центробежных сил (1), вызываемою колебанием скорости чистки ш (угловой скорости вала П, вследствие неизбежного различи  в пепсин загр знени  очищаемых поверхностей и свойствах загр знителей . Например, при очистке от 30 консервапионных материалов поверхностей, имеющих одинаковые геометрические параметры , колебание величины момента сопротивлени  чистке (вращению вала 1) будет вызыватьс  различием в толщине сло  кон- сервационных материалов   различием R 35 свойствах этих материалов вследствие различных сроков и условий хранени  раскоп- сер ви ру е м ы х и здел и и.

Одновременное выполнение- неравенств (2) и (4) и равенства (3) при каждом значении величины скорости чистки, т.е. при каждом значении угловой скорости ю вала 1, в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  установкой комплектов грузов 7 с различной массой дл  реек 2 с различными свойствами ворсистых участков 3, а при необходимости и установкой пружин 8 с различной жесткостью.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении устройства вал 1 неподвижен и параллельные звень  4 и 5, св занные рейками 2, под действием сил 50 т жести и сил предварительного раст жени  пружин К наход тс  в нижнем положении . Исходное положение звеньев 5 исключает возможность взаимодействи  подпружиненных штырей 12 с углублени ми 14 этих звеньев.

55 При перемещении руки робота (не показан ) с установленным на ней устройством, последнее занимает положение, при котором рейки 2 располагаютс  внутри очищаемой

резьбовой поверхности издели  18, подвергаемого расконсервации, например, от пара- финогюдобной корки и осалки. Включаетс  привод вала 1, например, пневматический (не показан), обеспечивающий вращение в направлении, противоположном направлению резьбы очищаемой поверхности.

С началом вращени  вала I, на рейки 2, звень  4 с комплектами грузов 7 и звень  5 начинают действовать центробежные силы (1).

При достижении валом 1 угловой скорости (о:, требуемой дл  очистки резьбовой поверхности издели  18 от парафино- подобной корки рейками 2 с участками 3, имеющими большую жесткость ворса, эти рейки перемещаютс  в рабочее положение, т.е. в положение, обеспечивающее требуемую силу прижати  ворсистых участков 3 к очищаемой поверхности. Указанное перемещение обеспечиваетс  установкой на консольные участки 6 каждого из звеньев 4 комплекта груза 7 с обшей массой, равной т. необходимой как дл  создани  величин суммарного момента от центробежных сил, действующих при угловой скорости вала 1, равной oil, превосход щих величины момента сопротивлени  требуемому перемещению, вызванного действием сил т жести и упру гости, в исходном и любом промежуточном положении этой рейки, так и дл  создани  требуемой силы прижати  ворсистых участков 3 к очищаемой поверх ности, что достигаетс  уравновешиванием суммарного момента от подъемной силы резьбы и центробежной силы, действующей на звено 4 с комплектом грузов 7 массой т в перпендикул рном к оси вала 1 положении этого звена, суммарным моментом от сил т жести и упругости пружины 8. Кроме того, при положении звеньев 4 и 5 близко к перпендикул рному относительно оси вала I соответствующему рабочему положению рейки 2, происходит взаимодействие штыр  12 с углублением 14 звена 5, за счет которого возникает момент от силы упругости пружины 13, стрем щийс  повернуть эти 1вень  FS рабочее положение, что обеспечивает посто нство силы прижати  ворсис- гого участка 3 этой рейки к очищаемой поверхности при колебании величины суммарного момента от центробежной силы и от подъемной силы резьбы

При угловой скорости вала 1, равной со;, рейки 2 с участками 3, имеющими меньшую жес кость ворса, остаютс  в исходном положении.

По окончании времени чистки резьбовой поверхности издели  18 от парафино- подобной корки углова  скорость вала 1 увеличиваетс  до значени  и, требуемого дл  чистки этой поверхности от осалки рейками 2 с участками 3, имеющими меньшую жесткость ворса. Указанное увеличение угловой скорости вала 1 обеспечи0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ваетс , например, за счет увеличени  приводом (не показан) расхода сжатого воздуха .

Рейки 2 с участками 3, имеющими же, i - кость ворса, перемещаютс  в рабочее поли жение.

Исходное положение реек 2 с уч.кт- ками 3, имеющими меньшую жесткость ворса , при угловой скорости вала 1 со: и их перемещение в рабочее положение , при возрастании этой скорости до значени  , обеспечиваетс  установкой на консольные участки 6 звеньев 4, комплек тов грузов 7 с общей массой, равной in, меньшей т и недостаточной дл  создани  суммарного момента от центробежных сил (1), при угловой скорости, равной MI, большего , чем суммарный момент от сил т жести и сил предварительного раст жени  пружин 8, но достаточной дл  преодо.тева- ни  сопротивлени  требуемому перемещению при угловой скорости вала 1, равной и обеспечивающей равновесие моментов сил в рабочем положении указанных реек (2), (3).

Рабочее положение реек 2 с участками 3, имеющими меньшую жесткость ворса, также стабилизируетс  за счет взаимодействи  штырей 12 с углублени ми 4 неньен . шарнирно св занных с -.ими рейками.

Одновременно с перемещением 2 с участками 3, имеющими меньшую жесткость ворса, в рабочее положение, рейки 2 с участками 3, имеющими большую жесткость ворса, перемещаютс  вверх, одновременно удал  сь от очищаемой поверхности в радиальном направлении.

В конечном положении реек 2 контакт ворсистых участков 3 этих реек с очищаемой поверхностью издели  18 отсутстшгг

Перемещение реек 2 с участками 3. имеющими большую емкость ворса, из рабо чего положени  в конечное обеспечивав ч за счет действи  в направлении требуемо;о перемещени  суммарного момента от центр 1 бежных сил, величины которого, при yi- ловой скорости вала 1, равной ом. ход т величины суммарного момента о он.1 т жести и упругости пружин 8 и 13 в рабочем , конечном и любом промежуточном положении этих реек (4).

Действие суммарного момента от центро бежных сил в направленнч перемещени  реек 2 в конечное положение обеспечиваетс  за счет меньших ре шчнн %,асс тих реек и звеньев 5 по ,. равнению с y.iccar. комплектов грумов 7 ц смет1 1:) „ це.нтр«-ь масс последних ni-ia наличи  ч .гиба ч ньев 4. вниз отп ч me.it.fx пр - ч/.х con . н ющих оси чгзрнир ж чти , п. ы ; чину S.

По окончании времени чистки последним)1 по очередности рейками 2 углова  скорость пала 1 увеличиваетс  до значени 

обеспечивающего преодолевание сопротивлени  перемещению этих реек вверх и они занимают конечное положение. Перемещением руки робота (не показан) с установленным на ней устройством рейки 2 последнего вывод тс  из полости, образованной резьбовой поверхностью издели  18. Привод выключаетс , и рука робота с устройством перемещаетс  на позицию мойки загр зненных консервационными материалами ворв процессе чистки способствует повышению качества очистки.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   . Устройство дл  очистки внутренней цилиндрической поверхности, содержащее приводной вал, св занные с ним посредством центробежного механизма прижима, имеющего комплект грузов, очистные элементы,

   систых участков 3 реек 2 растворител ми 10 отличающеес  тем, что, с целью повышени 

   в процессе чистки способствует повышению качества очистки.

   Формула изобретени 

   . Устройство дл  очистки внутренней цилиндрической поверхности, содержащее приводной вал, св занные с ним посредством центробежного механизма прижима, имеющего комплект грузов, очистные элементы,

   отличающеес  тем, что, с целью повышени 

   этих материалов.

   После выключени  привода под действием сил т жести и сил упругости пружин 8 на звень  4, последние и св занные с ними рейки 2 и звень  5 начинают перемещатьс  в исходное положение. При перемещении звеньев 5, они нажимают зубь ми 17 на посто нно к ним поджатые пружинами 16 собачки 15 и отвод т вокачества и производительности очистки, оно снабжено шарнирно св занными с валом парами параллельных звеньев, кажда  из которых соединена щарнирно с очистным элементом, и узлом фиксации параллельных звеньев в перпендикул рном относительно оси вала положени  по числу пар, а комплект грузов установлен на плече одного из параллельных звеньев каждой пары, отклоненном от пр мой, соедин ющей оси шардила 9 со штыр ми 12 в сторону, что 20 ниров данного звена, в сторону, противоисключает взаимодействие последних с имеющимис  на этих звень х углублени ми 14. При остановке вала 1 рейки 2 занимают исходное положение.

   Предлагаемое устройство целесообразно использовать в автоматизированных лини х в качестве исполнительного механизма дл  очистки внутренних поверхностей, имеющих форму тел вращени , преимущественно с посто нными геометрическими пара- ед нирно закрепленного на валу водила, усметрами , от загр знении веществами, отличающимис  по механическим и фишчес- ким свойствам.

   Поочередна  работа чист щих элементов устройства и вывод их из контакта с очищаемой поверхностью после загр знени 

   тановленных на нем подпружиненного штыр , с возможностью взаимодействи  с углублением в параллельной звене и подпружиненной собачки, взаимодействующей с расположенным на том же параллельном звене зубом.

   качества и производительности очистки, оно снабжено шарнирно св занными с валом парами параллельных звеньев, кажда  из которых соединена щарнирно с очистным элементом, и узлом фиксации параллельных звеньев в перпендикул рном относительно оси вала положени  по числу пар, а комплект грузов установлен на плече одного из параллельных звеньев каждой пары, отклоненном от пр мой, соедин ющей оси шар0 ниров данного звена, в сторону, противоположную продольному перемещению очистного элемента под действием центробежных сил, причем крмплект грузов на каждом очистном элементе выполнен регули- руемым в зависимости от величины усили  прижима каждого очистного элемента.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что одно из параллельных звеньев имеет углубление и зуб, а узел фиксации параллельных звеньев выполнен в виде шартановленных на нем подпружиненного штыр , с возможностью взаимодействи  с углублением в параллельной звене и подпружиненной собачки, взаимодействующей с расположенным на том же параллельном звене зубом.

   7

   Л-Л H 5

   Фиг. 2

   Фиг.З

   15, tt

   11

   Фиг. 4