Коробка швидкостей металорізального верстата

Корисна модель відноситься до галузі техніки, а саме до машинобудування і може бути використана у важких металорізальних верстатах і те хнологічних машинах. Відомі коробки швидкостей металорізальних верстатів, що містять привод головного руху з основним кінематичним ланцюгом, шпиндель, пасивний демпфер крутильних коливань, який налагоджений на визначену частоту, тому що ефективність поширюється на вузьку смугу частот [1]. Найбільш близьким аналогом корисної моделі, що заявляється, вибраний як прототип, є коробка швидкості, що містить привод головного руху з основним кінематичним ланцюгом, шпиндель, приводне колесо, маховик, розташований на втулці відносно корпусу, закріпленого на валу і закритого герметично кришкою. При цьому між поверхнями корпусу і маховиком утворений зазор для грузлої рідини [2]. Однак для ефективного демпфірування момент інерції маховика повинен бути порівняний, або перевищувати момент інерції демпфіруємого вала, що приводить практично до двократного збільшення маси обертових частин. Крім того, ефективність застосування такого демпфера падає при видаленні частоти від розрахункового значення. Загальними суттєвими ознаками відомої та корисної моделі, що заявляється є привод головного руху з основним кінематичним ланцюгом з демпфером крутильних коливань, шпиндель, приводне колесо. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення коробки швидкостей, в якій установлюється демпфіруючий пристрій зі зворотним зв'язком по прискоренню, у результаті чого досягається зменшення амплітуди крутильних коливань, і як наслідок, підвищення довговічності механізму і інструменту. За рахунок того, що демпфіруючий пристрій є активним демпфером, розширюється діапазон частот коливань. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що коробка швидкостей металорізального верстата, містить привод головного руху з основним кінематичним ланцюгом з демпфером крутильних коливань, шпиндель, приводне колесо. Відповідно до корисної моделі, приводне колесо взаємодіє через зубчате зачеплення з насосом, що виконує функцію гальма, керованого золотником, що стежить, зв'язаним з датчиком кутового прискорення, встановленого на приводному колесі і, таким чином, здійснює зворотний зв'язок по прискоренню. Запропонована корисна модель забезпечує гасіння крутильних коливань, шляхом уведення регульованого гальмового моменту, керування яким здійснюється від датчика кутового прискорення з протилежним знаком. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням (Фіг.1). Коробка швидкостей металорізального верстата містить привод головного руху з основним кінематичним ланцюгом 1, шпиндель 2, на якому встановлено приводне колесо 3, вхідне в зачеплення із шестернею основного кінематичного ланцюга 1, і із шестернею 4, встановленої на валу гідравлічного насоса 5,виконуючого функцію гальма, навантаженого запобіжним клапаном 6 і золотником, що стежить 7, який з'єднаний з датчиком кутового прискорення 8, встановленого на приводному колесі 3. Коробка швидкостей металорізального верстата працює таким чином. При стаціонарному різанні (крутильні коливання відсутні) шпиндель 2 робить рівномірний обертальний рух. Датчик кутового прискорення 8 не виробляє керуючий сигнал і величина регульованого опору мінімальна. Масло, що нагнітається насосом 5 через магістраль а-b, слідкуючий золотник 7 іде на злив. При виникненні крутильних коливань кутове прискорення шпинделя 2 відмінно від нуля. При позитивному прискоренні датчик кутового прискорення 8 виробляє сигнал, який передається на слідкуючий золотник 7, переміщаючи його вліво таким чином, що збільшується опір на злив за рахунок перекриття щілин. При цьому на ділянці магістралі а-b тиск збільшується, підвищуючи гальмовий момент на валу насоса 5 і основний злив масла здійснюється через запобіжний клапан 6. При негативному прискоренні датчик кутового прискорення 8 виробляє сигнал, що приводить до повного відкриття золотника 7.Масло через магістраль а-b, а також слідкуючий золотник 7 надходить на злив, забезпечуючи при цьому зменшення гальмового моменту на шпинделі 2. При відкритому золотнику 7 момент на валу насоса 5 не значний, а значить він не впливає на роботу привода головного руху з основним кінематичним ланцюгом І.Якщо золотник 7 перекритий, то момент на валу насоса 5 збільшується і через шестерню 4 і приводне колесо 3 передає момент демпфіруємого опору на шпиндель 2. Запропонована корисна модель забезпечує гасіння крутильних коливань, зниження динамічного навантаження на шпиндельний вузол і інструмент, отже досягається підвищення стійкості інструменту, довговічності верстату, а також підвищення продуктивності і поліпшення якості обробки. Джерела інформації 1. Опитц Г. Современная техника производства /Пер. с нем. М. Машиностроение, 1975 - 280 с. 2. Орликов М.А. Динамика станков.-2-е изд., перераб. и доп. - К. Вища школа, 1989 - 272с.