Пристрій затискний орієнтуючий

Реферат: Пристрій затискний орієнтуючий складається з базової частини з встановленими елементами першого та другого позиціювання затисненої деталі з крихкого матеріалу квазіциліндричної форми і утримання її в точно визначеному положенні, затискних засобів гідравлічного або пневматичного типу з контролем внутрішнього тиску, який подається одночасно або окремо до кожного з них. Затискні засоби монтуються до елементів першого та другого позиціювання з можливістю виміру кута їх повороту відносно осі, що проходить через геометричні центри цих елементів, а також до зовнішніх засобів позиціювання і фіксування пристрою як цілого при здійсненні орієнтації торцю монокристалу рентген-дифракційним методом, коректуванні його площинності абразивним інструментом та наступним приклеюванням відкоректованої площини до робочої поверхні технологічної оправки відрізного верстата. UA 83070 U (12) UA 83070 U UA 83070 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до радіоелектронного матеріалознавства і може бути використана для випробовування та дослідження об'єктів. Відомий спосіб ремонту діючого трубопроводу за допомогою муфт з внутрішнім заповненням, при якому рідку, пластичну або самовідвідну речовину в підмуфтовий простір вводять підтиском, пат. України 98440, F 16 L 55/175. Відомий захватний пристрій для крихких деталей, що містить металевий циліндричний корпус, всередині якого утворено вакуумну камеру, оснащену гумовою оболонкою у вигляді мішка, який розташований всередині вакуумної камери і оснащений штуцерами для нагнітання і викачування повітря, пат. України 45224, В 25 j 15/00. Недоліками аналогів є: в першому випадку його незастосованість для крихких матеріалів квазіциліндричної форми, оскільки проблематично герметизувати торці муфти при їх значному відхиленні від циліндричності. В другому випадку гумова оболонка у вигляді гумового мішка безпосередньо контактує з поверхнею крихкої деталі, швидко зношується внаслідок дії гострих виступів або сколів, тобто недостатньо надійна при маніпулюванні з дорогою монокристалічною сировиною. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є пристрій для затискання деталі в точно визначеному положенні робочої зони верстата з допомогою елементів переводу затискних засобів з вільного стану в стан затискання і навпаки, елементів першого та другого позиціювання затисненої деталі та утримання її точно визначеного положення з допомогою затискних засобів розташованих на реальній або уявній циліндричній поверхні з використанням гідравліки або пневматики та канавок прямокутної або V-подібної форми, патент України 66373, В23 В31/02, В23 Q 3/00. Недоліком найближчого аналога є його непридатність для затиску об'єктів значних за масою і габаритами, зокрема монокристалів квазіциліндричної форми вирощених методом Чохральського з обов'язковою рентгенівською орієнтацією кристалографічної осі, площини або напрямку. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності затиску монокристалічних буль квазіциліндричної форми для виконання операцій кристалографічної орієнтації торцю рентген-дифракційним методом, коректування площинності торцю монокристала відповідно до його кристалографічної орієнтації абразивним інструментом з наступним приклеюванням до робочої поверхні технологічної оправки відрізного верстата. Поставлена задача вирішується поєднанням факторів, які покладені в основу кожного з приведених вище аналогів. Пристрій затискний орієнтуючий складається з базової частини з встановленими елементами першого та другого позиціювання затисненої деталі з крихкого матеріалу квазіциліндричної форми і утримання її в точно визначеному положенні, затискних засобів гідравлічного або пневматичного типу з контролем внутрішнього тиску, який подається одночасно або окремо до кожного з них, причому затискні засоби монтуються до елементів першого та другого позиціювання з можливістю виміру кута їх повороту відносно осі, що проходить через геометричні центри цих елементів, а також зовнішніх засобів позиціювання і фіксування пристрою як цілого при здійсненні орієнтації торцю монокристалу рентгендифракційним методом, коректуванні його площинності абразивним інструментом та наступним приклеюванням відкоректованої площини до робочої поверхні технологічної оправки відрізного верстата. Базова частина або елемент базування пристрою складається з основи 1 та верхньої плити 2, які сполучені між собою стрижнями 3, утворюючи жорсткий каркас з базовими елементами 48, фіг. 1 відповідно до основної Б0, верхньої Б1 та бічної Б2 базових поверхонь. Стрижні 3 фіксуються до верхньої плити подвійним шплінтуванням, поз 13, фіг. 2, а до основи - шпильками 4, фіг. 3. Елементом першого позиціювання є орієнтуюча плита 9, що містить два вуха 10 з наскрізним отвором - пазом 11 кожне та V-подібною канавкою 12, фіг. 4 та фіг. 5. Дві провушини 8 разом із орієнтуючою плитою 9 монтуються на основі 1 співвісно геометричній осі базової частини пристрою. Болт 14 входить конусною частиною у V-подібну канавку 12 вуха 10 і повертає орієнтуючу плиту 9 відносно осі, що проходить через геометричний центр сферичного зчленування, поз. 5, 6 та 7 фіг. 2. Воно є другим елементом позиціювання, який складається з опори кільцевидної форми 39, в центральній циліндричній частині якої розміщено шток 7 оснащений різьбою та сферичною поверхнею з гніздом під шестигранний торцевий ключ зверху, двома сухарями 5 з канавками та роликами 50, а також отворами 51 з циліндричними вставками для синхронного повороту двох сухарів 5 за допомогою дворожкового ключа та гнізд 52. Геометричні центри циліндричної частини опори 39 та сферичного зчленування зміщено на величину е, фіг. 10, фіг. 2, де позначено R ц - радіус циліндра, Ясф - радіус сфери. Величина 1 UA 83070 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ексцентриситету е визначається точністю обладнання кристалографічного орієнтування рентгенодифракційним методом. Кутовий поворот плити 9 фіксується двома щоками 49, одна з яких є вільною, шляхом затискання болтом 15, що проходить через отвір - паз 11 та вкручується у фасонну гайку 16, фіг. 3, фіг. 4. Проміжними ланками між затискними засобами гідравлічного або пневматичного типу та елементом першого позиціювання є зубчате колесо 36 з V-подібною канавкою на зовнішній циліндричній поверхні, а з елементом другого позиціювання - базовий фланець 34 з маточною гайкою 35, фіг. 6. Затискні засоби гідравлічного або пневматичного типу представляють собою гідроциліндри радіальної дії. Кожний з них складається з металевого циліндра 17 з двома або одним фланцем 18, фіг. 8, фіг. 9. Радіально у тілі фланця виконано різьбу 19, яка закінчується каналом 20, що переходить у канал 21 з нахилом до осі циліндра. Через них рідина або повітря під тиском нагнітається в зазор між циліндром 17 та гумовим рукавом 22, кінці якого завернуті і затиснуті до фланців 18 затискними кільцями 23 з допомогою болтів 24. Різьба та канали верхнього фланцю орієнтовані діаметрально протилежно до різьби та каналів нижнього фланцю. Вихід каналу 21 на внутрішню поверхню циліндра 17 повинен бути якомога ближче до його верхнього краю, що дає змогу суттєво зменшити висоту затискного засобу. За допомогою різьби на фланцях 18 монтуються впускний або випускний клапани 25, кутники 26, трійник 27 та трубки 29 з накидними гайками 30, фіг. 6 та фіг. 7. Це елементи переводу затискних засобів з вільного стану у стан затискання і навпаки. Затискні засоби відокремлені один від одного на відстань h 1, h2, або h3 відповідно довжини буртика втулки 31. Її внутрішній діаметр відповідає діаметру шпильки 32, фіг. 6, а зовнішній - діаметру наскрізних отворів 33 фланців 18, фіг. 9. Нанизані на шпильки 32 зубчате колесо 36, затискні засоби розділені і відцентровані за допомогою втулок 31 пропускаються через отвори базового фланця 34 з маточною гайкою 35 і стягується гайками. При цьому довжина монокристалу 53 повинна перевищувати загальну довжину стягнутих затискних засобів приблизно на висоту Н орієнтуючої плити 9, фіг.4. Приготування монокристалічного буля до затискання відбувається в наступній послідовності. Його бічна поверхня обмотується стрічкою з тканини або цупкого паперу 54 та гумовим жгутом 55 або гумовими кільцями. Пропускаємо обмотаний монокристал через стягнуті затискні засоби зі сторони зубчатого колеса 36, фіг. 6, попередньо встановивши впускний та випускний клапани 25, кутники 26, трійник 27, патрубки 28, штуцери 29 та манометр 56. Перевіряємо герметичність з допомогою стисненого повітря та знімаємо випускний клапан 26. Нагнітаємо рідину або консистентну змазку до її появи на місці знятого випускного клапану 26. Монтуємо його повторно та подаємо під тиском рідину або консистентну змазку періодично стравлюючи повітря через випускний клапан та відслідковуючи покази манометра 56. Перевіряємо міцність затиску монокристалічного буля 53 та, використовуючи шестигранний торцевий ключ, з'єднуємо опору 39 з маточною гайкою 35 за допомогою штока поз. 7, фіг. 2 сферичного зчленування та контргайки 37 у крайньому верхньому положенні. Пропускаємо утворений таким чином блок через фасонний отвір 42 верхньої плити 2, використовуючи римболти 40, які монтуються у гнізда 41. Фіксуємо кільцевидну опору 39 на верхній плиті 2 різьбовим з'єднанням 38. За допомогою шестигранного торцевого та гайкового ключів опускаємо утворений блок до зчленування зубчатого колеса 36 з орієнтуючою плитою 9, затисненою щоками 49 вушок 8, фіг. 3 та фіг. 4. При цьому кожний з чотирьох клинів 44 виведено на периферію. Досягнувши контакту зубчатого колеса 36 з орієнтуючою плитою у крайньому нижньому положенні фіксуємо його клинами 44 з допомогою фасонного гвинта 45 встановленого на планці 47 фіг. 5 та відпускаємо болт 15, фіг. 3. Перевіряємо вільні обертові рухи зубчатого колеса 36 відносно орієнтуючої плити 9 та її коливання у вушках 8. Затягуємо контргайки 46 та 37. Перше позиціювання торця монокристалічного буля рентген-дифракційним методом здійснюється поворотом зубчатого колеса 36 ключем 57, фіг. 4 та болтами 14, фіг. 3. Друге позиціювання здійснюється поворотом сухарів 5 сферичного зчленування при зафіксованому положенні штока 7 та зміщенням болтів 14. При досягненні дифракційного максимуму згадані вище різьбові з'єднання затягуються і стопоряться відповідними контргайками - поз. 38, фіг. 2, поз 45, 46 фіг. 5, поз. 14 та 15, фіг. 3. В окремих випадках доцільно знати кутове положення зубчатого колеса 36 відносно поперечної осі симетрії орієнтуючої плити 9. Для цього передбачено шкалу, яка встановлюється на ньому та прозорий візир закріплений на цій плиті - поз 58, фіг. 5. Друга кутова координата визначається зміщенням ∆ головки болта 14 відносно верхньої площини вушка 8, фіг. 3. Основний спосіб застосування пристрою затискного орієнтуючого є гідравлічний. Він описаний вище, при цьому рідина або консистентна змазка, що нагнітається розтягує гумовий рукав 22, поз. 8, тиск передається через гумовий джгут або кільце 55 та обмотку 54 до бічної поверхні монокристалічного буля 53, рівномірно стискуючи його по периметру. Це область 1 2 UA 83070 U 6 5 10 15 20 25 30 1.5∙10 Па. У випадку, коли достатньо лише приклеїти торець монокристалічного буля до 5 робочої поверхні оправки відрізного верстата, застосовується стиснене повітря в межах 4-5 Па. При використовуванні гвинта 59 з наконечником 60 сферичної форми, який виготовлений з пружного діелектрика, як додаткової опори знизу, просторове орієнтування торцевої поверхні монокристалу стає більш надійним. Вертикальне переміщення затискного пристрою в цілому здійснюється за допомогою чотирьох гідроциліндрів 62, які приєднуються до базових елементів 48 бази Б0 за допомогою шпильки 4, фіг. 3. Це зовнішні засоби позиціювання. Для значних переміщень пристрою застосовують римболти 40, які вкручуються попарно у гнізда 41 як верхньої плити 2 так і основи 1, фіг. 1. Ними користуються при встановленні пристрою в технологічне обладнання при кристалографічному орієнтуванні та коректуванні торцевої поверхні монокристалу. Окремий випадок складають монокристалічні булі, наприклад парателурит, які не витримують термоудару вище у 5÷7 °C. Для цього гідроциліндр радіальної дії замінюють стаканом 63 з фланцями 18 та втулками 31, які розділяють затискні засоби, встановлені на кінцях монокристалу 53 на більшу відстань - h2. Бічна поверхня монокристалу 53 обмотується поліетиленовою плівкою лише на довжину дещо більшу за висоту стакана 63, фіксується знизу гумовим кільцем або ниткою 64, там же закріплюється і нижній кінець поліетиленової плівки, що прилягає до всього периметра внутрішньої поверхні циліндра 63. Таким чином утворюють пустотілий циліндр з поліетиленової плівки 65, фіг. 7. У цей простір подають самотвердну речовину з числа тих, які застосовують при ущільненні вікон та дверей або використовуються у ливарній справі. Для випробувань та наукових досліджень, зокрема тонких оболонок, необхідність у витратних матеріалах відпадає - зразки виключно циліндричної форми. Налагодження виробництва гумового рукава 22 з готовими манжетами на краях за допомогою спеціального 7 армування дає змогу застосувати тиск порядку 10 Па і вище зокрема і гідроудар. Головна перевага пристрою затискного орієнтуючого полягає в наступному. Він є універсальним однаково придатним для різних матеріалів, включаючи і крихкі. Однотипні зовнішні засоби позиціювання розміщують на обладнанні як орієнтування торцевої поверхні монокристалу рентген-дифракційним методом, так і корегування її площинності абразивним інструментом при різних схемах розміщення робочих органів вищезгаданого обладнання. Таким чином відпадають допоміжні операції, скорочуються трудові та матеріальні витрати дорогої монокристалічної сировини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 60 Пристрій затискний орієнтуючий, що містить елемент його базування в межах робочої зони технологічного обладнання, елементи переводу затискних засобів з вільного стану у стан затискання і навпаки, елементи першого та другого позиціювання затисненого об'єкта і утримання його точно визначеного положення за допомогою затискних засобів, розташованих на реальній або уявній циліндричній поверхні з використанням гідравліки або пневматики та канавок v-подібної і прямокутної форми, причому елементи першого та другого позиціювання пристосовані один до одного так, щоб визначати положення затисненого об'єкта відносно елемента базування, який відрізняється тим, що елемент базування являє собою жорсткий каркас у вигляді прямого паралелепіпеда з базовими елементами, що належать як до основи, так і до верхньої плити, утворюючи три базові поверхні, причому на основі з наскрізним центральним отвором симетрично вертикальній осі змонтовано елементи першого позиціювання затиснутого об'єкта по двох взаємно перпендикулярних кутових координатах з можливістю їх відліку, а затискні засоби у вигляді гідроциліндрів радіальної дії або двох гідроциліндрів радіальної дії, приєднаних до кожного з фланців пустотілого циліндра стягуються шпильками, кожна з яких проходить через втулки з буртиком, якими розподіляють затискні засоби по довжині та центрують відносно спільної осі, приєднуючи шпильки одним кінцем до елементів першого позиціювання, а іншим - до елементів другого позиціювання, які включають сферичне зчленування з ексцентриситетом сферичної поверхні відносно циліндричних кільцевидної основи, на якій воно монтується і встановлюється у кільцеву канавку верхньої плити разом з кільцевидною основою, причому кільцева канавка є частиною фасонного отвору, контур якого відповідає поперечному перерізу стягнених затискних засобів, сполучених між собою елементами переводу їх з вільного стану у стан затискання і навпаки та додатково оснащених приладом вимірювання тиску, а також наявністю зовнішніх засобів позиціювання пристрою в цілому у вигляді гідроциліндрів його вертикального переміщення з можливістю сполучення останніх до базових елементів основи, а також різьбового з'єднання пари римболтів 3 UA 83070 U у різних положеннях як до основи так і до верхньої плити пристрою та окремо - до кільцевидної основи, крім цього фіксуючого гвинта з наконечником сферичної форми з пружного діелектричного матеріалу як осьового контактного елемента до торцевої поверхні затисненого об'єкта. 4 UA 83070 U 5 UA 83070 U 6 UA 83070 U 7 UA 83070 U 8 UA 83070 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9